ES2634626T5 - Improved nisin production process - Google Patents

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DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Proceso de producción de nisina mejoradoImproved nisin production process

Campo de la invenciónField of the invention

[0001] La presente invención se refiere a los procesos de fermentación. Más en particular, se proporciona un método mejorado para la producción de fermentos de ácido láctico, que también contienen nisina.[0001] The present invention relates to fermentation processes. More particularly, an improved method is provided for the production of lactic acid starters, which also contain nisin.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

[0002] Para prevenir la descomposición y el deterioro de la calidad de productos alimenticios, comúnmente se añaden conservantes. Durante décadas, los conservantes de alimentos sintetizados químicamente han sido la opción principal para conseguir este objetivo. Más recientemente, se han incrementado las cuestiones de seguridad respecto a estos conservantes de alimentos sintetizados químicamente. Desde entonces, ha habido un interés creciente en sustancias antimicrobianas derivadas de alimentos tradicionales.[0002] To prevent spoilage and deterioration of the quality of food products, preservatives are commonly added. For decades, chemically synthesized food preservatives have been the primary choice to achieve this goal. More recently, safety concerns regarding these chemically synthesized food preservatives have increased. Since then, there has been a growing interest in antimicrobial substances derived from traditional foods.

[0003] Las bacterias ácido lácticas son microorganismos útiles, que han sido utilizados tradicionalmente en la producción de varios productos alimenticios fermentados. La fermentación de ácido láctico produce la inhibición del crecimiento de otras bacterias contaminantes. Reduciendo el pH de los sistemas de producción de ácido láctico por fermentación de ácido láctico, la descomposición y el deterioro de la calidad de tales productos alimenticios puede evitarse y/o reducirse. Adicionalmente, se ha determinado que algunas sustancias antimicrobianas adicionales, tales como las bacteriocinas, son producidas por algunas bacterias ácido lácticas. Una bacteriocina conocida para controlar los patógenos en los alimentos es la nisina. La nisina es producida por cepas de Lactococcus lactis e inhibe una amplia gama de bacterias gram-positivas. Estas bacteriocinas pertenecen al grupo de los lantibióticos (bacteriocinas de clase I) y tienen una larga historia como conservantes alimenticios.[0003] Lactic acid bacteria are useful microorganisms, which have traditionally been used in the production of various fermented food products. Lactic acid fermentation inhibits the growth of other contaminating bacteria. By reducing the pH of lactic acid production systems by lactic acid fermentation, spoilage and deterioration of the quality of such food products can be avoided and / or reduced. Additionally, it has been determined that some additional antimicrobial substances, such as bacteriocins, are produced by some lactic acid bacteria. A bacteriocin known to control pathogens in food is nisin. Nisin is produced by strains of Lactococcus lactis and inhibits a wide range of gram-positive bacteria. These bacteriocins belong to the group of lantibiotics (class I bacteriocins) and have a long history as food preservatives.

[0004] Cada vez es más común usar fermentos que contengan ácido láctico y nisina producidos por dichas cepas a modo de agentes conservantes en todo tipo de productos alimenticios.[0004] It is becoming more and more common to use ferments containing lactic acid and nisin produced by said strains as preservatives in all types of food products.

[0005] Los métodos convencionales de fermentación de bacteriocina son generalmente ineficientes en lo que respecta a la producción de nisina a gran escala (comercial) debido a los limitados índices de producción y a la concentración final insatisfactoria de nisina. Prolongar el proceso de fermentación intrínsecamente también aumenta el riesgo de contaminar los lotes de producción. Lo que es más importante, los índices de producción de nisina lentos provocan que la producción comercial de nisina sea costosa. Otro factor relevante respecto al coste son los medios de fermentación requeridos, relativamente costosos.[0005] Conventional bacteriocin fermentation methods are generally inefficient when it comes to large-scale (commercial) nisin production due to limited production rates and unsatisfactory final nisin concentration. Prolonging the fermentation process inherently also increases the risk of contaminating production batches. Most importantly, slow nisin production rates make commercial nisin production expensive. Another relevant cost factor is the relatively expensive fermentation media required.

[0006] Los fermentos que contienen nisina sólo se producen excepcionalmente en la misma planta donde se aplican para producir los productos alimenticios finales. En la mayoría de los casos, los fermentos que contienen nisina se fabrican en una planta para ser usados normalmente algún tiempo después en otra planta en la producción del producto alimenticio. Los productos de fermentación, por lo tanto, frecuentemente necesitan ser procesados para crear formulaciones que se puedan almacenar durante un tiempo sin que pierdan calidad y/o actividad, que se puedan transportar eficazmente y que sean fáciles de manejar y dosificar en la producción de productos alimenticios. Por cuestiones económicas, frecuentemente, es conveniente ofrecer estos productos en forma concentrada. Tales formulaciones pueden ser apropiadas en formulaciones líquidas, semilíquidas o sólidas, cada tipo de formulación tiene sus ventajas y desventajas específicas. La elección más preferible normalmente variará dependiendo de si se trata de un uso o de otro.[0006] Nisin-containing ferments are only exceptionally produced in the same plant where they are applied to produce the final food products. In most cases, the nisin-containing ferments are manufactured in one plant to be normally used some time later in another plant in the production of the food product. Fermentation products, therefore, frequently need to be processed to create formulations that can be stored for a time without losing quality and / or activity, that can be transported efficiently and that are easy to handle and dose in the production of products. food. For economic reasons, it is often convenient to offer these products in a concentrated form. Such formulations can be suitable in liquid, semi-liquid or solid formulations, each type of formulation has its specific advantages and disadvantages. The most preferable choice will usually vary depending on whether it is one use or the other.

[0007] Las posibilidades de producir formulaciones líquidas, semilíquidas y/o sólidas estables y fáciles de utilizar de fermentos que contengan nisina, están determinadas en gran parte por el comportamiento termodinámico de la(s) sal(es) de ácido láctico, que constituyen la mayor parte del fermento. Este comportamiento termodinámico establece las condiciones requeridas para el procesamiento subsiguiente en el tipo de formulación elegido y también determina qué condiciones pueden tener a su vez un impacto significativo en el contenido/actividad de nisina en la formulación.[0007] The possibilities of producing stable and easy-to-use liquid, semi-liquid and / or solid formulations of ferments containing nisin are largely determined by the thermodynamic behavior of the lactic acid salt (s), which constitute most of the ferment. This thermodynamic behavior establishes the conditions required for subsequent processing in the chosen formulation type and also determines which conditions may in turn have a significant impact on the nisin content / activity in the formulation.

[0008] Por último, pero no por ello menos importante, los requisitos normativos organolépticos, dietéticos y alimenticios establecen de forma adicional limitaciones a la fermentación, las etapas de procesamiento posteriores y los tipos y cantidades de las sustancias que deben usarse en esta.Last but not least, the organoleptic, dietary and food regulatory requirements further establish limitations on fermentation, subsequent processing steps, and the types and amounts of substances to be used in fermentation.

[0009] J.S. VANT HUL ET AL: "Neutralization/recovery of lactic acid from Lactococcus lactis: effects on biomass, lactic acid, and nisin production", WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, vol. 13, no.[0009] J.S. VANT HUL ET AL: "Neutralization / recovery of lactic acid from Lactococcus lactis: effects on biomass, lactic acid, and nisin production", WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, vol. 13, no.

5, 1997, páginas 527-532, XP055071927, ISSN: 0959-3993, DOI: 10.1023/A:1018509207939 hace referencia a un estudio de los efectos de la neutralización de ácido láctico en la producción de biomasa, de ácido láctico y de nisina durante la fermentación de bacterias ácido lácticas (BAL) productoras de nisina. Este indica que es necesaria la regulación de pH para conseguir una alta población de células, producción de ácido láctico y grado de nisina. Generalmente, el control de pH se ha llevado a cabo mediante la adición de álcali para formar sal ácida. Mediante pruebas de lote alimentado se comparó la eficacia de NaOH, NH 4 OH y NH4 CO3 como agentes neutralizantes. El medio de fermentación empleado contenía vinaza fina (que comprende aprox. un 20% de proteína cruda) y el fermentador se empleó a pH 6,5, 30°C. Los cultivos se incubaron de 10 a 12 horas a 30°C antes de usarse como inóculo fermentador. En general, NH4 OH funcionó significativamente mejor que NaOH o NH4 CO3 como agente neutralizante. El hecho de que éste suministró una fuente adicional de nitrógeno hizo que se considerase el responsable del aumento del crecimiento celular, la producción de nisina y ácido láctico observada en el medio basado en vinaza.5, 1997, pages 527-532, XP055071927, ISSN: 0959-3993, DOI: 10.1023 / A: 1018509207939 refers to a Study of the effects of lactic acid neutralization on the production of biomass, lactic acid and nisin during the fermentation of lactic acid bacteria (LAB) producing nisin. This indicates that pH regulation is necessary to achieve a high cell population, lactic acid production and nisin grade. Generally, pH control has been carried out by adding alkali to form acid salt. Through fed batch tests, the efficacy of NaOH, NH 4 OH and NH4 CO3 as neutralizing agents was compared. The fermentation medium used contained fine vinasse (comprising approx. 20% crude protein) and the fermenter was used at pH 6.5, 30 ° C. The cultures were incubated for 10 to 12 hours at 30 ° C before being used as a fermentor inoculum. In general, NH4 OH performed significantly better than NaOH or NH4 CO3 as a neutralizing agent. The fact that it supplied an additional source of nitrogen made it considered responsible for the increase in cell growth, the production of nisin and lactic acid observed in the vinasse-based medium.

[0010] DE VUYST L, VANDAMME E J: "Nisin, A Lantibiotic Produced by Lactococcus Lactis Subsp. Lactis: Properties, Biosynthesis, Fermentation and Applications"In: DE VUYST L, VANDAMME E J: "Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria", 1994, Chapman Hall, XP008163106, páginas 151-221 es el capítulo de un manual que trata de las propiedades, biosíntesis, fermentación y aplicaciones de la nisina. Divulga que una fermentación con L. lactis de un medio basado en glucosa, autolisado de levadura, hidrógeno-fosfato de potasio, sulfato de magnesio y cloruro sódico tuvo como resultado contenidos de nisina de 1000 IU/ml. La adición de cuatro aminoácidos (como fuente de nitrógeno) a un medio mínimo aumentó significativamente la producción de nisina. Las condiciones de fermentación normalmente incluyen la incubación a 28-30°C durante 12-24 horas y el control de pH en un rango de 5,0-6,8. La nisina se describió como adecuada para la conservación de productos alimenticios.[0010] DE VUYST L, VANDAMME EJ: "Nisin, A Lantibiotic Produced by Lactococcus Lactis Subsp. Lactis: Properties, Biosynthesis, Fermentation and Applications" In: DE VUYST L, VANDAMME EJ: "Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria", 1994, Chapman Hall, XP008163106, pages 151-221 is the chapter of a manual dealing with the properties, biosynthesis, fermentation and applications of nisin. It reports that a fermentation with L. lactis of a medium based on glucose, yeast autolysate, potassium hydrogen phosphate, magnesium sulfate and sodium chloride resulted in nisin contents of 1000 IU / ml. The addition of four amino acids (as a nitrogen source) to a minimal medium significantly increased the production of nisin. Fermentation conditions normally include incubation at 28-30 ° C for 12-24 hours and pH control in the range of 5.0-6.8. Nisin was described as suitable for the preservation of food products.

[0011] PEREZ-GUERRA N ET AL; "Production of bacteriocins from Lactococcuslactis subsp. lactis CECT 539 and Pediococcus acidilactici NRRL B-5627 using mussel-processing wastes", BIOTECHNOLOGY AND APPLIED BIOCHEMISTRY, vol. 36, no. 2, 2002, páginas 119-125, XP002699033 se refiere a un estudio de la producción de bacteriocinas de L. lactis CECT 539 usando desperdicios del procesamiento de mejillones. Las cepas crecieron en caldo MRS, los cultivos de trabajo fueron subcultivados dos veces en cultivos líquidos en el mismo medio a 30°C antes de usarse. El medio hidrolizado contenía 0,65 g/l de nitrógeno. Se consiguió un aumento de producción de nisina en medios tamponados con 0,10 M de hidrogenoftalato de potasio /NaOH. El crecimiento máximo de L. lactis se obtuvo después de 15 horas de incubación. La síntesis de nisina cesó cuando el pH del medio disminuyó hasta menos de 4.[0011] PEREZ-GUERRA N ET AL; "Production of bacteriocins from Lactococcuslactis subsp. Lactis CECT 539 and Pediococcus acidilactici NRRL B-5627 using mussel-processing wastes", BIOTECHNOLOGY AND APPLIED BIOCHEMISTRY, vol. 36, no. 2, 2002, pages 119-125, XP002699033 refers to a study of bacteriocin production of L. lactis CECT 539 using waste from mussel processing. The strains were grown in MRS broth, the working cultures were subcultured twice in liquid cultures in the same medium at 30 ° C before use. The hydrolyzed medium contained 0.65 g / l of nitrogen. An increase in nisin production was achieved in media buffered with 0.10 M potassium hydrogen phthalate / NaOH. The maximum growth of L. lactis was obtained after 15 hours of incubation. Nisin synthesis ceased when the pH of the medium decreased to less than 4.

[0012] KALRA M S, DUDANI A T: "Effect of calcium carbonate on nisin production in a milk culture", INDIAN JOURNAL OF DAIRY SCIENCE, vol. 261-15, 1973, páginas 146-148, XP008163503, divulga los resultados de un estudio sobre el efecto del carbonato cálcico en la producción de nisina en un cultivo de leche. Se usaron tres niveles de CaCO3, es decir, 1,0, 2,0 y 3,0% y su adición permitió la neutralización del ácido láctico producido en el medio, que tuvo como resultado un pequeño cambio de pH durante la incubación, presentado con valores de aproximadamente 5,5. De esta forma se puede incrementar la producción de nisina.[0012] KALRA M S, DUDANI A T: "Effect of calcium carbonate on nisin production in a milk culture", INDIAN JOURNAL OF DAIRY SCIENCE, vol. 261-15, 1973, pages 146-148, XP008163503, discloses the results of a study on the effect of calcium carbonate on the production of nisin in a milk culture. Three levels of CaCO3 were used, that is, 1.0, 2.0 and 3.0% and their addition allowed the neutralization of the lactic acid produced in the medium, which resulted in a small change in pH during the incubation, presented with values of approximately 5.5. In this way, nisin production can be increased.

[0013] En resumen, los fabricantes de composiciones conservantes que contienen nisina se topan con cantidad de desafíos tecnológicos interrelacionados para optimizar el proceso y satisfacer las necesidades y requisitos impuestos por los usos (finales) específicos del producto, particularmente con respecto al índice de producción y rendimiento, estabilización de la actividad, y el procesamiento en formulaciones estables y fáciles de utilizar. Se entiende que mantener los costes de fabricación a un nivel aceptable siempre es un factor del diseño del proceso.In summary, manufacturers of preservative compositions containing nisin are faced with a number of interrelated technological challenges to optimize the process and satisfy the needs and requirements imposed by the specific (end) uses of the product, particularly with respect to the production rate. and performance, stabilization of activity, and processing into stable, easy-to-use formulations. It is understood that keeping manufacturing costs at an acceptable level is always a factor in process design.

[0014] El objeto de la invención es proporcionar métodos para producir fermentos que contengan nisina y formular tales fermentos en conservantes. En particular, es objeto de la presente invención proporcionar procesos mejorados para producir fermentos que contengan nisina mediante cultivo (por lote) simple y eficaz que permita convertir los procesamientos subsiguientes simples bien en un producto líquido, semilíquido o en polvo seco, que contenga un contenido de nisina y una estabilidad suficientes, buenas propiedades de manipulación y propiedades organolépticas satisfactorias.The object of the invention is to provide methods for producing nisin-containing starters and to formulate such starters in preservatives. In particular, it is an object of the present invention to provide improved processes for producing nisin-containing ferments by simple and efficient (batch) culture that allows simple subsequent processing to be converted into either a liquid, semi-liquid or dry powder product, containing a content of nisin and sufficient stability, good handling properties and satisfactory organoleptic properties.

Resumen de la invenciónSummary of the invention

[0015] La presente invención proporciona un proceso de producción de fermento de lactato que contiene nisina y que comprende las siguientes etapas:[0015] The present invention provides a process for the production of lactate ferment containing nisin and comprising the following steps:

a) proporcionar un medio nutritivo que comprenda una solución de un sustrato fermentable y una fuente de nitrógeno en un medio acuoso;a) providing a nutrient medium comprising a solution of a fermentable substrate and a nitrogen source in an aqueous medium;

b) inocular dicho medio nutritivo con bacterias ácido lácticas que producen nisina; eb) inoculating said nutrient medium with lactic acid bacteria that produce nisin; and

c) incubar el medio nutritivo inoculado bajo condiciones favorables para el crecimiento y/o actividad metabólica de dichas bacterias ácido lácticas durante un periodo suficiente para producir un caldo de fermentación que contenga un mínimo de 20 g/l de equivalentes de lactato y/o al menos 1000 IU/ml de actividad equivalente de nisina, durante dicho periodo se controla el pH del caldo de fermentación por adición de uno o más agentes alcalinizantes que comprenden sales de sodio alcalino y de calcio alcalino, donde la proporción Na:Ca (p/p) de las sales adicionadas se sitúa en el rango de 1/6 - 1/1, preferiblemente en el rango de 1/6 - 1/2.c) incubate the inoculated nutrient medium under conditions favorable for the growth and / or metabolic activity of said lactic acid bacteria for a period sufficient to produce a fermentation broth containing a minimum of 20 g / l of lactate equivalents and / or less 1000 IU / ml of equivalent activity of nisin, during said period the pH of the fermentation broth is controlled by adding one or more alkalizing agents that comprise alkaline sodium and alkaline calcium salts, where the Na: Ca ratio (w / w) of the added salts it is in the range of 1/6 - 1/1, preferably in the range of 1/6 - 1/2.

[0016] En una forma de realización ventajosa de la invención, el medio nutritivo comprende una base láctea, preferiblemente de suero de leche.[0016] In an advantageous embodiment of the invention, the nutrient medium comprises a milk base, preferably whey.

[0017] En una forma de realización ventajosa de la invención, el medio nutritivo se inocula con un medio de inoculación que comprende bacterias ácido lácticas activadas.[0017] In an advantageous embodiment of the invention, the nutrient medium is inoculated with an inoculation medium comprising activated lactic acid bacteria.

[0018] En una forma de realización ventajosa de la invención, el proceso comprende la etapa adicional d1) de acidificación del caldo de fermentación por la adición de un ácido, preferiblemente un ácido láctico, en una cantidad suficiente para reducir el pH del caldo de fermentación por debajo de 4,8.[0018] In an advantageous embodiment of the invention, the process comprises the additional step d1) of acidifying the fermentation broth by adding an acid, preferably lactic acid, in an amount sufficient to reduce the pH of the fermentation broth. fermentation below 4.8.

[0019] En una forma de realización ventajosa de la invención, el proceso comprende la etapa adicional d2) de inactivación de las bacterias ácido lácticas sometiendo el caldo de fermentación a una temperatura de al menos 40 °C durante un periodo de al menos 10 minutos.In an advantageous embodiment of the invention, the process comprises the additional step d2) of inactivation of the lactic acid bacteria by subjecting the fermentation broth to a temperature of at least 40 ° C for a period of at least 10 minutes .

[0020] En una forma de realización ventajosa de la invención, el proceso comprende la etapa adicional e) de concentrar el fermento obtenido en la etapa c) o d) hasta obtener un contenido de sustancia seca de al menos un 30 % en peso, preferiblemente en el rango de 30-50 % en peso, por evaporación.In an advantageous embodiment of the invention, the process comprises the additional step e) of concentrating the ferment obtained in step c) or d) until obtaining a dry substance content of at least 30% by weight, preferably in the range of 30-50% by weight, by evaporation.

[0021] En una forma de realización ventajosa de la invención, el proceso comprende la etapa adicional f) de enfriamiento del concentrado obtenido en la etapa e) a una temperatura por debajo de 40 °C.In an advantageous embodiment of the invention, the process comprises the additional step f) of cooling the concentrate obtained in step e) to a temperature below 40 ° C.

[0022] En una forma de realización ventajosa de la invención, el proceso comprende la etapa adicional e') desecado por atomización del fermento obtenido en la etapa c) o d) para producir un polvo suelto.[0022] In an advantageous embodiment of the invention, the process comprises the additional step e ') drying by atomization of the ferment obtained in step c) or d) to produce a loose powder.

[0023] La presente invención también proporciona los fermentos y productos fermentados obtenibles por el método descrito anteriormente, donde el proceso comprende las etapas adicionales de:[0023] The present invention also provides the ferments and fermented products obtainable by the method described above, where the process comprises the additional steps of:

d1) añadir opcionalmente una cantidad de ácido para reducir el pH del caldo fermentado hasta por debajo de 6;d1) optionally adding an amount of acid to reduce the pH of the fermented broth to below 6;

d2) calentar opcionalmente el caldo de fermentación obtenido después de la etapa c) o d1) a una temperatura de al menos 40 °C durante un periodo de al menos 10 minutos;d2) optionally heating the fermentation broth obtained after step c) or d1) at a temperature of at least 40 ° C for a period of at least 10 minutes;

e) someter el fermento obtenido en la etapa c), d1) o d2) a una etapa de secado para producir una composición en polvo seca con un contenido de agua inferior al 10 % en peso;e) subjecting the ferment obtained in step c), d1) or d2) to a drying step to produce a dry powder composition with a water content of less than 10% by weight;

donde el fermento contiene iones de sodio y de calcio en una proporción Na:Ca en el rango de 1/6 - 1/2, donde el fermento contiene al menos un 25 % en peso de lactato, basándose en el peso de los sólidos secos, y donde la cantidad de cationes de sodio y de calcio excede 0,5 del equivalente estequiométrico, donde el equivalente estequiométrico se refiere a la cantidad combinada de cationes de sodio y de calcio que teóricamente sería necesaria para proporcionar contraiones para todos los aniones de lactato, y sus varias aplicaciones como conservante.where the ferment contains sodium and calcium ions in a Na: Ca ratio in the range 1/6 - 1/2, where the ferment contains at least 25% by weight of lactate, based on the weight of the dry solids , and where the amount of sodium and calcium cations exceeds 0.5 stoichiometric equivalent, where the stoichiometric equivalent refers to the combined amount of sodium and calcium cations that would theoretically be necessary to provide counter ions for all lactate anions , and its various applications as a preservative.

[0024] Estos y otros aspectos y formas de realización de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica basándose en la siguiente descripción detallada y en el trabajo experimental descrito en la sección posterior.These and other aspects and embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art based on the following detailed description and experimental work described in the subsequent section.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

[0025] Como se indica aquí, la primera etapa a) del proceso comprende la preparación de un medio nutritivo. En este documento, el término "medio nutritivo" se utiliza para hacer referencia al medio en la forma original preparado para la fermentación. El medio nutritivo suministra los sustratos y los nutrientes que las bacterias ácido lácticas necesitan para crecer y producir los distintos productos de fermentación. El medio nutritivo es normalmente un medio acuoso que comprende un sustrato fermentable, una fuente de nitrógeno y micronutrientes, donde las bacterias ácido lácticas pueden crecer y reproducirse. En principio, cualquier combinación de una fuente de carbono, una fuente de nitrógeno y micronutrientes se puede utilizar siempre que esta promueva el crecimiento de las bacterias ácido lácticas. [0025] As indicated here, the first stage a) of the process comprises the preparation of a nutrient medium. In this document, the term "nutrient medium" is used to refer to the medium in original form prepared for fermentation. The nutrient medium supplies the substrates and nutrients that lactic acid bacteria need to grow and produce the various fermentation products. The nutrient medium is normally an aqueous medium comprising a fermentable substrate, a nitrogen source and micronutrients, where lactic acid bacteria can grow and reproduce. In principle, any combination of a carbon source, a nitrogen source and micronutrients can be used as long as it promotes the growth of lactic acid bacteria.

[0026] El término 'caldo de fermentación' se utiliza en este caso para referirse al medio nutritivo después de la inoculación con las bacterias ácido lácticas. Así, en el sentido estricto, se pueden distinguir diferentes tipos de "caldos de fermentación" basándonos en la etapa en la que la fermentación ha progresado: (i) medios de nutrientes en la forma proporcionada originalmente que incluyen bacterias directamente después de la inoculación; (ii) medios de nutrientes en proceso de fermentación donde alguno o la mayor parte de los nutrientes originalmente proporcionados ya ha sido consumido y productos de fermentación incluyendo lactato que han sido excretados en los medios por las bacterias; y, (iii) medios que han sido sacados del fermentador después de que parte de los nutrientes o todos los nutrientes hayan sido consumidos.The term 'fermentation broth' is used here to refer to the nutrient medium after inoculation with the lactic acid bacteria. Thus, in the strict sense, different types of "fermentation broths" can be distinguished based on the stage in which the fermentation has progressed: (i) nutrient media in the originally provided form that include bacteria directly after inoculation; (ii) nutrient media in the fermentation process where some or most of the originally provided nutrients have already been consumed and fermentation products including lactate that have been excreted in the media by bacteria; and, (iii) media that has been removed from the fermenter after part or all of the nutrients have been consumed.

[0027] Como se utiliza en este caso, el término "sustrato fermentable" se refiere a la fuente de carbono que se convierte en otro compuesto por la acción metabólica de bacterias ácido lácticas. Como fuente de carbono pueden usarse los mono-, di-, tri-, oligo- y polisacáridos, en particular, azúcares tales como glucosa, sacarosa, fructosa, galactosa y lactosa y/o (hidrolizados) de almidón. Preferiblemente, en esta invención, el sustrato es el carbohidrato seleccionado del grupo que consiste en lactosa, sacarosa y glucosa, de la forma más preferible, lactosa.[0027] As used herein, the term "fermentable substrate" refers to the source of carbon that is converted to another compound by the metabolic action of lactic acid bacteria. Mono-, di-, tri-, oligo- and polysaccharides can be used as the carbon source, in particular sugars such as glucose, sucrose, fructose, galactose and lactose and / or (hydrolysates) of starch. Preferably, in this invention, the substrate is the carbohydrate selected from the group consisting of lactose, sucrose, and glucose, most preferably lactose.

[0028] Estos carbohidratos pueden derivar de una variedad de fuentes, tales como productos lácteos productos derivados de plantas, frutas o vegetales, por ejemplo, melaza, fruta o jugos vegetales, fruta o pulpa vegetal, etc. La invención se puede practicar utilizando uno o más carbohidratos en forma parcial o sustancialmente purificada. Alternativamente, la invención puede practicarse utilizando una materia prima que contenga uno o más carbohidratos.[0028] These carbohydrates can be derived from a variety of sources, such as dairy products derived from plants, fruits or vegetables, eg molasses, fruit or vegetable juices, fruit or vegetable pulp, etc. The invention can be practiced using one or more carbohydrates in partially or substantially purified form. Alternatively, the invention can be practiced using a raw material containing one or more carbohydrates.

[0029] El medio nutritivo contiene normalmente al menos 1 g/l, más preferiblemente 5-300 g/l, de la forma más preferible 10-80 g/l, del carbohidrato.The nutrient medium usually contains at least 1 g / l, more preferably 5-300 g / l, most preferably 10-80 g / l, of the carbohydrate.

[0030] Ejemplos adecuados de fuentes de nitrógeno incluyen proteína derivada de plantas, tal como proteína de soja y proteína de guisante, proteína de productos lácteos, levadura o extracto de levadura, extracto de carne, varios tipos de hongos de fermentación, al igual que hidrolizados de cualquiera de las proteínas mencionadas anteriormente. Se prefiere que la fuente de nitrógeno comprenda aminoácidos libres y/o péptidos cortos. Se pueden preparar fuentes de nitrógeno adecuadas hidrolizando una fuente de proteína. En una forma de realización de la invención, la fuente de nitrógeno se selecciona del grupo consistente en proteína de guisante, extractos de levadura e hidrolizados de proteínas de productos lácteos, más preferiblemente extractos de levadura e hidrolizados de proteínas de productos lácteos, especialmente hidrolizado de caseína.[0030] Suitable examples of nitrogen sources include plant-derived protein, such as soy protein and pea protein, protein from dairy products, yeast or yeast extract, meat extract, various types of fermentation fungi, as well as hydrolysates of any of the proteins mentioned above. It is preferred that the nitrogen source comprises free amino acids and / or short peptides. Suitable nitrogen sources can be prepared by hydrolyzing a protein source. In one embodiment of the invention, the nitrogen source is selected from the group consisting of pea protein, yeast extracts and milk product protein hydrolysates, more preferably yeast extracts and milk product protein hydrolysates, especially hydrolyzate of casein.

[0031] El medio nutritivo contiene normalmente al menos 0,1 g/l, más preferiblemente 0,2-50 g/l, de la forma más preferible 0,5-20 g/l de la fuente de nitrógeno. Estas cantidades se refieren al peso total de los sólidos secos del material adicionado como la fuente de nitrógeno por litro de medio nutritivo, como entenderán los expertos en la técnica. Por lo tanto, el medio nutritivo contiene normalmente al menos 0,1 g/l, más preferiblemente 0,2-50 g/l, de la forma más preferible 0,5-20 g/l de proteínas, péptidos y/o aminoácidos libres.The nutrient medium usually contains at least 0.1 g / l, more preferably 0.2-50 g / l, most preferably 0.5-20 g / l of the nitrogen source. These amounts refer to the total dry solids weight of the spiked material as the nitrogen source per liter of nutrient medium, as will be understood by those skilled in the art. Therefore, the nutrient medium normally contains at least 0.1 g / l, more preferably 0.2-50 g / l, most preferably 0.5-20 g / l of proteins, peptides and / or amino acids. free.

[0032] En alguna forma de realización de la invención, el medio nutritivo comprende otros micronutrientes que favorecen la acción metabólica de crecimiento de las bacterias ácido lácticas, tales como vitaminas, minerales, cofactores y/o otros oligoelementos. Los micronutrientes se usan generalmente en un índice de al menos 0,01 % (p/v), preferiblemente un índice de entre 0,1 y 2 % (p/v) en el medio nutritivo. Normalmente, las fuentes de carbohidrato y/o fuentes de nitrógeno que se pueden utilizar conforme a la invención contienen intrínsecamente micronutrientes.[0032] In some embodiment of the invention, the nutrient medium comprises other micronutrients that promote the metabolic growth action of lactic acid bacteria, such as vitamins, minerals, cofactors and / or other trace elements. Micronutrients are generally used in an index of at least 0.01% (w / v), preferably an index of between 0.1 and 2% (w / v) in the nutrient medium. Typically, carbohydrate sources and / or nitrogen sources that can be used in accordance with the invention inherently contain micronutrients.

[0033] Una forma de realización particularmente preferida de la invención se refiere a la fermentación de un producto lácteo. Como se utiliza en este caso, el término "lácteo" se refiere a la leche entera (animal), componentes de la leche al igual que productos derivados de leche, tal como suero de leche, permeato de suero de leche, permeato de leche, yogur y quark y productos derivados de la preparación de yogur y quark. En algunas formas de realización preferidas, por volumen, el componente principal del medio nutritivo es el producto lácteo. En algunas formas de realización, el medio nutritivo comprende al menos el 80%, al menos el 90%, al menos el 95%, al menos el 99%, o al menos el 99,9% del volumen de leche, por ejemplo, un producto seleccionado de leche entera, leche cruda, leche desnatada, leche reconstituida, leche condensada, leche rehidratada y similar. En alguna forma de realización, el medio nutritivo comprende al menos el 80%, al menos el 90%, al menos el 95%, al menos el 99%, o al menos el 99,9% del peso de los sólidos secos de sólidos de leche, por ejemplo, sólidos de leche entera, sólidos de leche cruda, sólidos de leche desnatada, suero de leche y similares. En una forma de realización particularmente preferida, dicho sólido de leche es suero de leche.[0033] A particularly preferred embodiment of the invention relates to the fermentation of a dairy product. As used herein, the term "dairy" refers to whole (animal) milk, components of milk as well as products derived from milk, such as whey, whey permeate, milk permeate, yogurt and quark and products derived from the preparation of yogurt and quark. In some preferred embodiments, by volume, the major component of the nutrient medium is the dairy product. In some embodiments, the nutrient medium comprises at least 80%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or at least 99.9% of the volume of milk, for example, a selected product of whole milk, raw milk, skim milk, reconstituted milk, condensed milk, rehydrated milk and the like. In some embodiment, the nutrient medium comprises at least 80%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or at least 99.9% of the dry solids weight of solids. of milk, for example, whole milk solids, raw milk solids, skim milk solids, whey and the like. In a particularly preferred embodiment, said milk solid is whey.

[0034] Otra forma de realización preferida de la invención se refiere a la fermentación de un producto derivado de fruta o vegetales, tal como zumos, pastas o pulpa derivados de fruta o vegetales. En algunas formas de realización preferidas, por volumen, el componente principal del medio nutritivo es el producto derivado de fruta o vegetales. Ejemplos adecuados incluyen tomate, zanahoria, espinacas, melaza, etc. En una forma de realización particularmente preferida de la invención, el producto derivado de fruta o vegetales es un zumo obtenido por compresión mecánica o macerando la fruta cruda o vegetal. En algunas formas de realización, el producto derivado de fruta o vegetales comprende al menos el 80%, al menos el 90%, al menos el 95%, al menos el 99%, o al menos el 99,9% del volumen del medio nutritivo. En algunas formas de realización, el medio nutritivo comprende al menos el 80%, al menos el 90%, al menos el 95%, al menos el 99% del peso de los sólidos secos de sólidos de fruta o vegetales.[0034] Another preferred embodiment of the invention relates to the fermentation of a product derived from fruit or vegetables, such as juices, pastes or pulp derived from fruit or vegetables. In some preferred embodiments, by volume, the major component of the nutrient medium is the fruit or vegetable derived product. Suitable examples include tomato, carrot, spinach, molasses, etc. In one embodiment Particularly preferred of the invention, the product derived from fruit or vegetables is a juice obtained by mechanical compression or by macerating the raw fruit or vegetable. In some embodiments, the fruit or vegetable derived product comprises at least 80%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or at least 99.9% of the volume of the medium. nutritious. In some embodiments, the nutrient medium comprises at least 80%, at least 90%, at least 95%, at least 99% of the weight of the dry solids of fruit or vegetable solids.

[0035] Como se ha indicado aquí, la etapa posterior b) comprende la inoculación del medio nutritivo con bacterias ácido lácticas que producen nisina.[0035] As indicated here, the subsequent step b) comprises the inoculation of the nutrient medium with lactic acid bacteria that produce nisin.

[0036] Conforme a esta invención, las "bacterias ácido lácticas" son capaces de producir nisina. En algunas formas de realización preferidas, las bacterias ácido lácticas pertenecen al orden Lactobacillales, preferiblemente al género Lactococcus. La bacteria ácido láctica productora de nisina pertenece de la forma más preferible a Lactococcus lactis ssp. lactis, y ejemplos de la misma incluyen JCM 7638, ATCC 11454, NCDO 497 e IFO 12007. En las formas de realización preferidas, las bacterias ácido lácticas son bacterias ácido lácticas que tienen un estado GRAS.According to this invention, "lactic acid bacteria" are capable of producing nisin. In some preferred embodiments, lactic acid bacteria belong to the order Lactobacillales, preferably to the genus Lactococcus. The nisin-producing lactic acid bacterium most preferably belongs to Lactococcus lactis ssp. lactis, and examples thereof include JCM 7638, ATCC 11454, NCDO 497, and IFO 12007. In preferred embodiments, lactic acid bacteria are lactic acid bacteria that have a GRAS status.

[0037] En algunas formas de realización, el caldo de fermentación comprende una única especie de bacterias ácido lácticas productoras de nisina, mientras que, en otras formas de realización, el caldo de fermentación comprende una mezcla de cepas de bacterias ácido lácticas, al menos una de las cuales es capaz de producir nisina. En una forma de realización se utiliza una mezcla de cepas de bacterias ácido lácticas productoras de nisina.In some embodiments, the fermentation broth comprises a single species of nisin-producing lactic acid bacteria, while, in other embodiments, the fermentation broth comprises a mixture of strains of lactic acid bacteria, at least one of which is capable of producing nisin. In one embodiment, a mixture of nisin-producing lactic acid bacteria strains is used.

[0038] En una forma de realización, el medio nutritivo se inocula con un caldo de fermentación que comprende bacterias ácido lácticas activadas. El término 'activado' se utiliza en este caso para indicar que la composición usada para inocular el medio nutritivo comprende bacterias ácido lácticas en un estado activo metabólicamente. Cuando las bacterias se introducen en el medio nutritivo durante la siembra directa, es decir, en forma de concentrado seco, líquido o congelado, las bacterias no producen su efecto inmediatamente y requieren tiempo para convertirse en activas. Este 'desfse temporal', también denominado ‘periodo de latencia', puede implicar el restablecimiento de las bacterias almacenadas en la forma natural (etapa de rehidratación de las bacterias), la restauración de la actividad metabólica y/o la adaptación al nuevo ambiente. Conforme a una forma de realización preferida de esta invención, la inoculación del medio nutritivo (producción) se realiza con un caldo de fermentación que comprende bacterias ácido lácticas activadas, que acortan típicamente el periodo de latencia, que puede reducir significativamente en general el tiempo de fermentación. El uso de bacterias ácido lácticas activadas también puede incrementar el índice de reproducción durante la etapa exponencial y/o el índice de ácido láctico y/o producción de nisina durante las etapas exponenciales y/o fijas del proceso de fermentación.[0038] In one embodiment, the nutrient medium is inoculated with a fermentation broth comprising activated lactic acid bacteria. The term 'activated' is used in this case to indicate that the composition used to inoculate the nutrient medium comprises lactic acid bacteria in a metabolically active state. When bacteria are introduced into the nutrient medium during direct seeding, that is, in the form of a dry, liquid or frozen concentrate, the bacteria do not take effect immediately and take time to become active. This 'time lag', also called the 'latency period', may involve the reestablishment of the bacteria stored in the natural way (rehydration stage of the bacteria), the restoration of metabolic activity and / or adaptation to the new environment. In accordance with a preferred embodiment of this invention, the inoculation of the nutrient medium (production) is carried out with a fermentation broth comprising activated lactic acid bacteria, which typically shorten the latency period, which can significantly reduce the overall pot life time. fermentation. The use of activated lactic acid bacteria can also increase the reproduction rate during the exponential stage and / or the lactic acid index and / or nisin production during the exponential and / or fixed stages of the fermentation process.

[0039] En una forma de realización de la invención, se utiliza un caldo de fermentación que comprende bacterias ácido lácticas activadas para la inoculación del medio nutritivo, donde el caldo comprende más de 12 g/l de equivalentes de lactato, más preferiblemente más de 14 g/l, de la forma más preferible más de 16 g/l. Como se utiliza en este caso, el término " equivalente de lactato " hace referencia al total del ácido láctico libre y de la base conjugada (ácido disociado), como entenderán los expertos de la materia. Los términos "ácido láctico" y "ácido láctico libre" se emplean aquí de forma intercambiable para referirse a la forma ácida. El término lactato se refiere a la forma disociada del ácido láctico. La sal (disuelta) de lactato también se denomina específicamente en este caso "sal de lactato".[0039] In an embodiment of the invention, a fermentation broth comprising activated lactic acid bacteria is used for inoculation of the nutrient medium, where the broth comprises more than 12 g / l lactate equivalents, more preferably more than 14 g / l, most preferably more than 16 g / l. As used herein, the term "lactate equivalent" refers to the total of the free lactic acid and conjugate base (dissociated acid), as will be understood by those skilled in the art. The terms "lactic acid" and "free lactic acid" are used interchangeably herein to refer to the acid form. The term lactate refers to the dissociated form of lactic acid. The (dissolved) salt of lactate is also specifically referred to in this case as the "lactate salt".

[0040] En una forma de realización de la invención, el caldo de fermentación que comprende bacterias ácido lácticas activadas usadas para la inoculación del medio nutritivo se prepara incubando las bacterias ácido lácticas en un medio de activación, que es similar en su composición al medio nutritivo de producción. En una forma de realización de la invención, el medio de activación tiene la misma composición que el medio nutritivo de producción. En una forma de realización particularmente preferida de la invención, el medio de activación está enriquecido en comparación con el medio nutritivo de producción, preferiblemente uno o más nutrientes aplicados en el medio nutritivo de producción se utilizan en cantidades excesivas en el medio de activación, lo que normalmente significa que la concentración es de al menos el 120 % de la concentración empleada en el medio nutritivo. Más preferiblemente, el medio de activación comprende uno o más de dichos nutrientes en concentraciones de al menos el 130 % de las concentraciones empleadas en el medio nutritivo de producción, aún más preferiblemente al menos el 140 %. En una forma de realización particularmente preferida de la invención, la fuente de nitrógeno se usa en cantidades excesivas en el medio de activación.[0040] In an embodiment of the invention, the fermentation broth comprising activated lactic acid bacteria used for the inoculation of the nutrient medium is prepared by incubating the lactic acid bacteria in an activation medium, which is similar in composition to the medium nutritious production. In one embodiment of the invention, the activation medium has the same composition as the production nutrient medium. In a particularly preferred embodiment of the invention, the activation medium is enriched compared to the production nutrient medium, preferably one or more nutrients applied in the production nutrient medium are used in excessive amounts in the activation medium, which which normally means that the concentration is at least 120% of the concentration used in the nutrient medium. More preferably, the activation medium comprises one or more of said nutrients in concentrations of at least 130% of the concentrations employed in the production nutrient medium, even more preferably at least 140%. In a particularly preferred embodiment of the invention, the nitrogen source is used in excessive amounts in the activation medium.

[0041] Como entenderán los expertos en la técnica, el caldo de fermentación que comprende bacterias ácido lácticas activadas se puede preparar utilizando un equipo y una metodología estándar. As will be understood by those skilled in the art, the fermentation broth comprising activated lactic acid bacteria can be prepared using standard equipment and methodology.

[0042] Como se ha indicado aquí, el proceso comprende una etapa c), donde el medio nutritivo inoculado se incuba para producir un caldo de fermentación que comprende lactato y nisina. La producción de fermentos ácido lácticos a escala requiere el control estricto de las condiciones de fermentación, en particular del pH. Si no se controla el pH, la formación de ácido láctico como un producto de la acción metabólica de las bacterias productoras de ácido láctico, el pH disminuirá mientras proceda la fermentación. Una disminución de pH por debajo de un valor crítico, dependiendo del microorganismo usado en el proceso, podría afectar negativamente al proceso metabólico del microorganismo y finalmente detener el proceso de fermentación. El valor crítico exacto dependerá del conjunto específico de condiciones de incubación. En general, es preferible que, durante las etapas de incubación, el pH del caldo de fermentación se mantenga en el rango de 4,5 a 8,0, preferiblemente en el rango de 4,8 a 6,5, más preferiblemente en el rango de 5,0-6, por ejemplo 5,5, para evitar la inhibición de producción de lactato. Se considera que la inhibición del producto de lactato ha ocurrido cuando la cantidad de lactato producida en la fermentación (por lote) no aumenta más de aproximadamente el 3% con otra incubación durante un periodo de hasta aproximadamente doce horas bajo las mismas condiciones. Esta definición supone que en el caldo de fermentación todavía están disponibles suficientes nutrientes para la producción de lactato y se aplica tanto a operaciones por lotes como continuas.[0042] As indicated herein, the process comprises a step c), where the inoculated nutrient medium is incubated to produce a fermentation broth comprising lactate and nisin. The production of lactic acid ferments on a scale requires strict control of the fermentation conditions, in particular the pH. If the pH, the formation of lactic acid as a product of the metabolic action of lactic acid producing bacteria, is not controlled, the pH will decrease as fermentation proceeds. A decrease in pH below a critical value, depending on the microorganism used in the process, could negatively affect the metabolic process of the microorganism and finally stop the fermentation process. The exact critical value will depend on the specific set of incubation conditions. In general, it is preferable that, during the incubation steps, the pH of the fermentation broth is kept in the range of 4.5 to 8.0, preferably in the range of 4.8 to 6.5, more preferably in the range 5.0-6, eg 5.5, to avoid inhibition of lactate production. Inhibition of the lactate product is considered to have occurred when the amount of lactate produced in fermentation (per batch) does not increase more than about 3% with another incubation for a period of up to about twelve hours under the same conditions. This definition assumes that sufficient nutrients for lactate production are still available in the fermentation broth and applies to both batch and continuous operations.

[0043] Tal como se ha mencionado anteriormente, la prevención de la disminución de pH por debajo del valor crítico se realiza añadiendo uno o más agentes alcalinizantes que comprenden sales alcalinas de sodio y de calcio. La alcalinización, como se utiliza en este caso, hace referencia al efecto de reducir la cantidad de ácido en una solución para cualquier extensión y, por lo tanto, incrementar el valor de pH. No implica un incremento del pH por encima del pH neutro. Como tal, el término 'alcalinización' se considera sinónimo de 'neutralización' e intercambiable con éste. El término "sal alcalina" hace referencia a una sal orgánica o inorgánica del respectivo metal alcalino o metal alcalinotérreo, que reacciona con un ácido para aceptar átomos de hidrógeno y/o donar un par de electrones de valencia, y, como tal, se puede añadir al caldo de fermentación para aumentar el pH al valor deseado. Los ejemplos de las sales alcalinas conforme a la invención incluyen hidróxidos de sodio y calcio, carbonatos de sodio y calcio. En una forma de realización preferida de la invención, uno o más agentes alcalinizantes comprenden hidróxido sódico e hidróxido cálcico.[0043] As mentioned above, the prevention of the lowering of the pH below the critical value is carried out by adding one or more alkalizing agents comprising alkaline salts of sodium and calcium. Alkalinization, as used in this case, refers to the effect of reducing the amount of acid in a solution to any extent and therefore increasing the pH value. It does not imply an increase in pH above neutral pH. As such, the term 'alkalinization' is considered synonymous with and interchangeable with 'neutralization'. The term "alkaline salt" refers to an organic or inorganic salt of the respective alkali metal or alkaline earth metal, which reacts with an acid to accept hydrogen atoms and / or donate a pair of valence electrons, and, as such, can be Add to the fermentation broth to increase the pH to the desired value. Examples of the alkaline salts according to the invention include sodium and calcium hydroxides, sodium and calcium carbonates. In a preferred embodiment of the invention, one or more alkalizing agents comprise sodium hydroxide and calcium hydroxide.

[0044] En parte, la invención reside en el hallazgo de que es ventajoso usar tanto sales de sodio como de calcio como agente alcalinizante y especialmente combinar sales de sodio y de calcio en cantidades dando como resultado una proporción Na:Ca (p/p) en el rango de 1/6 - 1/1. En una forma de realización más preferida de la invención, una proporción Na:Ca (p/p) está en el rango de 1/6 - 1/2, más preferiblemente en el rango de 1/5,5-1/2,5, de la forma más preferible una proporción Na:Ca (p/p) en el rango de 1/5-1/3, por ejemplo, 1/4.[0044] In part, the invention resides in the finding that it is advantageous to use both sodium and calcium salts as alkalizing agent and especially to combine sodium and calcium salts in amounts resulting in a Na: Ca ratio (w / w ) in the range of 1/6 - 1/1. In a more preferred embodiment of the invention, a Na: Ca (w / w) ratio is in the range of 1/6 - 1/2, more preferably in the range of 1 / 5.5-1 / 2, 5, most preferably a Na: Ca (w / w) ratio in the range of 1 / 5-1 / 3, eg 1/4.

[0045] Como entenderán los expertos en la técnica, en el contexto de esta invención no es fundamental que las sales de sodio y de calcio se mezclen o no antes de la adición al fermento. Está previsto que las sales de sodio y de calcio se agreguen separadamente al fermento, lo que se puede hacer simultáneamente o posteriormente. Sin embargo, por cuestiones prácticas se prefiere mezclar previamente las sales de sodio y de calcio, como entenderán aquellos expertos en la ténica. Por lo tanto, el presente proceso normalmente comprende la adición de una alcalinización que comprende una mezcla de sales alcalinas de sodio y de calcio en cantidades relativas que producen las proporciones anteriormente mencionadas de iones de sodio y de calcio. En una forma de realización aún más preferida de la invención, se añade un agente alcalinizante en forma de solución acuosa de sales alcalinas de sodio y de calcio en cantidades relativas que producen las proporciones anteriormente nombradas de iones de sodio y de calcio, por ejemplo, una solución acuosa de 2,5-20 % (p/v) de hidróxido sódico, preferiblemente 3-10 % (p/v), por ejemplo, aproximadamente 5 % p/v, y 5-40 % (p/v) de hidróxido cálcico, preferiblemente 10-30 % (p/v), por ejemplo, aproximadamente 20 % (p/v).[0045] As those skilled in the art will understand, in the context of this invention it is not essential that the sodium and calcium salts are mixed or not prior to addition to the ferment. It is envisaged that the sodium and calcium salts are added separately to the ferment, which can be done simultaneously or subsequently. However, for practical reasons it is preferred to previously mix the sodium and calcium salts, as those skilled in the art will understand. Therefore, the present process normally comprises the addition of an alkalization comprising a mixture of alkaline salts of sodium and calcium in relative amounts that produce the aforementioned proportions of sodium and calcium ions. In an even more preferred embodiment of the invention, an alkalizing agent is added in the form of an aqueous solution of alkaline salts of sodium and calcium in relative amounts that produce the above-named proportions of sodium and calcium ions, for example, an aqueous solution of 2.5-20% (w / v) of sodium hydroxide, preferably 3-10% (w / v), for example, about 5% w / v, and 5-40% (w / v) calcium hydroxide, preferably 10-30% (w / v), for example about 20% (w / v).

[0046] También está previsto que se puedan utilizar otros agentes alcalinizantes conjuntamente con las sales alcalinas de sodio y de calcio. Por ejemplo, también se puede añadir otros hidróxidos de metales alcalinos o alcalinotérreos, tal como hidróxido potásico. Normalmente, sólo se utilizan otros agentes alcalinizantes en cantidades menores. Se prefiere que las sales alcalinas de sodio y de calcio se usen en tales cantidades que al menos el 75 % de la cantidad total en moles de iones de metales alcalinos y alcalinotérreos añadidos sea calcio y sodio, más preferiblemente al menos el 80%, al menos el 85%, al menos el 90%, al menos el 95%, o al menos el 97%.[0046] It is also envisioned that other alkalizing agents may be used in conjunction with the alkaline salts of sodium and calcium. For example, other alkali or alkaline earth metal hydroxides, such as potassium hydroxide, can also be added. Normally, only other alkalizing agents are used in minor amounts. It is preferred that the alkali salts of sodium and calcium are used in such amounts that at least 75% of the total amount by mole of added alkali and alkaline earth metal ions is calcium and sodium, more preferably at least 80%, at the minus 85%, at least 90%, at least 95%, or at least 97%.

[0047] Como entenderán los expertos en la técnica, el control del pH normalmente implica la administración continua o repetida de agentes alcalinizantes. El proceso está preferiblemente automatizado para el control preciso del pH a un valor predeterminado.[0047] As those skilled in the art will understand, pH control typically involves the continuous or repeated administration of alkalizing agents. The process is preferably automated for precise control of the pH to a predetermined value.

[0048] La fermentación, generalmente, se llevará a cabo a temperaturas empleadas de forma convencional en los procesos de fermentación de ácido láctico. Normalmente se utilizarán temperaturas en el rango de 20 °C a 40 °C, preferiblemente temperaturas en el rango de 20 °C a 35 °C, tal como aproximadamente 30 °C. Fermentation will generally be carried out at temperatures conventionally employed in lactic acid fermentation processes. Typically temperatures in the range of 20 ° C to 40 ° C will be used, preferably temperatures in the range of 20 ° C to 35 ° C, such as about 30 ° C.

[0049] Bajo las condiciones aquí descritas, las fermentaciones a una escala de producción se pueden realizar con una duración normalmente variable entre 10 y 24 horas, aunque la invención no está particularmente limitada al aspecto. Se prefieren generalmente tiempos de fermentación más cortos, ya que estos reducen intrínsecamente los riesgos de contaminación del caldo de fermentación con otras especies microbiológicas.[0049] Under the conditions described herein, fermentations on a production scale can be carried out with a duration normally varying between 10 and 24 hours, although the invention is not particularly limited in appearance. Shorter fermentation times are generally preferred as these inherently reduce the risks of contamination of the fermentation broth with other microbiological species.

[0050] La incubación se puede realizar utilizando un equipo estándar para un procesamiento por lotes y/o continuo. Normalmente, el proceso se realiza en un fermentador de producción (estándar) que comprende una cuba con un volumen de al menos 250 L, al menos 500 L o al menos 1000 L.[0050] Incubation can be performed using standard equipment for batch and / or continuous processing. Typically the process is carried out in a production fermenter (standard) comprising a vat with a volume of at least 250 L, at least 500 L or at least 1000 L.

[0051] En una forma de realización preferida de la invención, el proceso se realiza por lotes. En el procesamiento por lotes según esta invención, el contenido de lactato del caldo de fermentación aumentará gradualmente siempre que se evite la disminución del pH mediante la adición de uno o más agentes alcalinizantes. Aun así, en algún momento, se puede conseguir "limitar la concentración de lactato", que es la concentración de lactato (concentración de ácido láctico no disociado y disociado) a la que, bajo un determinado conjunto de condiciones de incubación (pH, medio nutritivo, temperatura, grado de aireación), se inhibe la posterior producción de lactato. En otras palabras, el crecimiento y/o producción de material de lactato puede detenerse debido a la acumulación de uno o más productos de fermentación, al igual que en respuesta a la disminución del pH resultante de la producción de productos de fermentación, es decir, la reacción de fermentación tiene un punto de autolimitación para el conjunto determinado de condiciones de incubación. Los presentes inventores determinaron que el contenido de nisina normalmente alcanza su máximo antes de que la reacción de fermentación haya alcanzado el punto de autolimitación y puede disminuir si la fermentación continua por encima de dicho punto. En el presente proceso, la etapa de incubación se detiene normalmente antes del punto donde la concentración de equivalentes de lactato alcanza 25 g/L, preferiblemente 24 g/L, más preferiblemente 23 g/L, más preferiblemente 22 g/L. Preferiblemente, se permite proceder a la etapa de incubación hasta el punto donde la concentración de equivalentes de lactato excede 15 g/L, más preferiblemente 17 g/l, más preferiblemente 18 g/L, más preferiblemente 19 g/L, de la forma más preferible 20 g/l. El presente proceso normalmente conlleva la producción de un caldo que contiene una concentración final de nisina de al menos 1000 IU/ml, preferiblemente de al menos 2000 IU/ml, y más preferiblemente de al menos 2500 IU/ml, por ejemplo, aproximadamente 3000 IU/ml.In a preferred embodiment of the invention, the process is carried out in batches. In batch processing according to this invention, the lactate content of the fermentation broth will gradually increase as long as the lowering of the pH is avoided by the addition of one or more alkalizing agents. Even so, at some point, it is possible to "limit the lactate concentration", which is the lactate concentration (concentration of undissociated and dissociated lactic acid) at which, under a certain set of incubation conditions (pH, medium nutrient, temperature, degree of aeration), the subsequent production of lactate is inhibited. In other words, the growth and / or production of lactate material may be stopped due to the accumulation of one or more fermentation products, as well as in response to the decrease in pH resulting from the production of fermentation products, i.e. the fermentation reaction has a self-limiting point for the given set of incubation conditions. The present inventors determined that the nisin content normally peaks before the fermentation reaction has reached the point of self-limiting and may decrease if the fermentation continues above that point. In the present process, the incubation step is usually stopped before the point where the lactate equivalent concentration reaches 25 g / L, preferably 24 g / L, more preferably 23 g / L, more preferably 22 g / L. Preferably, the incubation step is allowed to proceed to the point where the lactate equivalent concentration exceeds 15 g / L, more preferably 17 g / L, more preferably 18 g / L, more preferably 19 g / L, as more preferably 20 g / l. The present process typically involves the production of a broth containing a final nisin concentration of at least 1000 IU / ml, preferably at least 2000 IU / ml, and more preferably at least 2500 IU / ml, for example about 3000 IU / ml.

[0052] En una forma de realización preferida de esta invención, el proceso de fermentación se detiene por la adición de una cantidad de ácido al caldo de fermentación, en particular de ácido láctico, suficiente para detener la producción de lactato. El proceso se establece por consiguiente tal y como se define en el apartado anterior, donde la etapa c) va seguida de una etapa d1) que comprende añadir una cantidad de ácido para reducir el pH del caldo fermentado hasta por debajo de 6, preferiblemente por debajo de 5,5, preferiblemente por debajo de 5, por ejemplo, de 4,7. En una forma de realización particularmente preferida, dicho ácido es ácido láctico. El ácido láctico normalmente se añade en forma de líquido concentrado o diluido, tal como en forma de una solución acuosa con un contenido de ácido láctico de al menos 100 g/l, aunque la invención no está particularmente limitada en este aspecto. Se ha demostrado que esta etapa de acidificación del caldo de fermentación mediante la adición de ácido mejora en general significativamente la producción de nisina y/o mejora la estabilidad de nisina durante tratamientos posteriores que implican el calentamiento de la composición.[0052] In a preferred embodiment of this invention, the fermentation process is stopped by the addition of an amount of acid to the fermentation broth, in particular lactic acid, sufficient to stop lactate production. The process is therefore established as defined in the previous section, where step c) is followed by a step d1) that comprises adding an amount of acid to reduce the pH of the fermented broth to below 6, preferably by below 5.5, preferably below 5, for example 4.7. In a particularly preferred embodiment, said acid is lactic acid. Lactic acid is usually added in the form of a concentrated or dilute liquid, such as in the form of an aqueous solution with a lactic acid content of at least 100 g / l, although the invention is not particularly limited in this regard. This step of acidifying the fermentation broth by adding acid has been shown to generally significantly improve nisin production and / or improve nisin stability during subsequent treatments involving heating of the composition.

[0053] Tras la incubación del medio nutritivo inoculado durante un periodo suficiente para alcanzar los niveles de lactato y nisina deseados, opcionalmente, después de parar la fermentación por la adición de un ácido, el caldo de fermentación se somete normalmente a otro tratamiento cuyo fin es la inactivación de las bacterias de ácido láctico por tratamiento térmico. Se proporciona por consiguiente un proceso tal y como ha definido anteriormente, que comprende la etapa adicional d2) de calentar el caldo de fermentación obtenido después de la etapa c) o d1) sometiendo a este a una temperatura de al menos 40 °C, al menos 45 °C, o al menos 50 °C, durante un periodo de al menos 10, al menos 20, al menos 30, al menos 40 o al menos 50 minutos para inactivar las bacterias ácido lácticas.[0053] After incubation of the inoculated nutrient medium for a period sufficient to reach the desired lactate and nisin levels, optionally, after stopping the fermentation by adding an acid, the fermentation broth is normally subjected to another treatment whose purpose is the inactivation of lactic acid bacteria by heat treatment. A process is therefore provided as defined above, which comprises the additional step d2) of heating the fermentation broth obtained after step c) or d1) by subjecting it to a temperature of at least 40 ° C, at minus 45 ° C, or at least 50 ° C, for a period of at least 10, at least 20, at least 30, at least 40 or at least 50 minutes to inactivate lactic acid bacteria.

[0054] El caldo de fermentación obtenido utilizando la presente invención se puede procesar en una formulación del producto adecuada sencillamente eliminando el agua, normalmente para obtener una pasta. El lactato estará presente principalmente como mezcla de sales de sodio y de calcio y los presentes inventores han determinado que estos fermentos pueden concentrarse idóneamente en contenidos sólidos secos de un 30 % en peso o más sin el problema de que se cristalicen las sales del producto. Los presentes inventores, además, descubrieron que el procesamiento del fermento para convertirlo en una forma concentrada conforme a esta forma de realización, dio resultados particularmente ventajosos en términos de calidad del producto resultante, especialmente en cuanto a actividad (final) de nisina y/o propiedades organolépticas. Por lo tanto, en una forma de realización de la invención, se proporciona un proceso como se ha descrito anteriormente, que comprende la etapa adicional e) de concentrar el fermento obtenido en la etapa c), d1) o d2) en una pasta con un contenido en sustancias secas de al menos el 30 % en peso, preferiblemente en el rango de 30-50 % en peso. Se puede utilizar cualquier proceso convencional para realizar la etapa e). En una forma de realización preferida, la etapa e) se realiza sometiendo el fermento obtenido en la etapa c), d1) o d2) a un ambiente con temperaturas superiores a las del ambiente, normalmente a un ambiente de 55-70 °C, y, preferiblemente, de presión reducida, por ejemplo, a una presión de 190-250 mbar. Para realizar esta etapa se pueden usar equipos convencionales, bien conocidos por los expertos de la materia.[0054] The fermentation broth obtained using the present invention can be processed into a suitable product formulation simply by removing the water, usually to obtain a paste. Lactate will be present primarily as a mixture of sodium and calcium salts and the present inventors have determined that these ferments can be ideally concentrated to dry solids contents of 30% by weight or more without the problem of product salts crystallizing. The present inventors further found that processing the ferment into a concentrated form according to this embodiment gave particularly advantageous results in terms of quality of the resulting product, especially in terms of (final) activity of nisin and / or organoleptic properties. Therefore, in an embodiment of the invention, a process is provided as described above, comprising the additional step e) of concentrating the ferment obtained in step c), d1) or d2) into a paste with a dry substance content of at least 30% by weight, preferably in the range of 30-50% by weight. Any conventional process can be used to carry out step e). In a preferred embodiment, step e) is carried out by subjecting the ferment obtained in step c), d1) or d2) to an environment with temperatures higher than that of the environment, normally at an environment of 55-70 ° C, and preferably at reduced pressure, for example at a pressure of 190-250 mbar. Conventional equipment, well known to those skilled in the art, can be used to carry out this step.

[0055] En una forma de realización, siguiendo la etapa e), el líquido concentrado o pasta se enfría rápidamente a una temperatura inferior a 40 °C, preferiblemente inferior a 30 °C, más preferiblemente inferior a 20 °C, más preferiblemente a una temperatura inferior a 10 °C. Los presentes inventores determinaron que esta etapa influye significativamente en la calidad del producto resultante, especialmente en la actividad (final) de nisina y/o las propiedades organolépticas, por ejemplo, en comparación con productos que no se enfrían rápidamente después de la etapa e). Por consiguiente, se proporciona una forma de realización de la invención que comprende una etapa f) donde el líquido concentrado o la pasta obtenida en la etapa e) se enfría a una temperatura inferior a 40 °C, preferiblemente inferior a 30 °C, más preferiblemente inferior a 20 °C, más preferiblemente a una temperatura inferior a 10 °C, normalmente por la colocación de éste en un ambiente de temperatura inferior a la temperatura ambiente durante un periodo suficiente para realizar la disminución de temperatura anteriormente nombrada. En una forma de realización particularmente preferida, esta etapa comprende la colocación de la composición en un equipo de refrigeración o enfriamiento con una temperatura inferior a 15 °C, inferior a 10 °C o inferior a 5 °C. Preferiblemente, durante esta etapa, el líquido o pasta concentrada se agita para evitar la acumulación de material en partes del equipo.In one embodiment, following step e), the concentrated liquid or paste is rapidly cooled to a temperature below 40 ° C, preferably below 30 ° C, more preferably below 20 ° C, more preferably at a temperature below 10 ° C. The present inventors determined that this step significantly influences the quality of the resulting product, especially the (final) activity of nisin and / or the organoleptic properties, for example, compared to products that do not cool rapidly after step e) . Accordingly, an embodiment of the invention is provided that comprises a step f) where the concentrated liquid or the paste obtained in step e) is cooled to a temperature below 40 ° C, preferably below 30 ° C, plus preferably lower than 20 ° C, more preferably at a temperature lower than 10 ° C, usually by placing it in an environment with a temperature lower than room temperature for a period sufficient to carry out the aforementioned temperature decrease. In a particularly preferred embodiment, this step comprises placing the composition in a refrigeration or cooling equipment with a temperature lower than 15 ° C, lower than 10 ° C or lower than 5 ° C. Preferably, during this stage, the concentrated liquid or paste is agitated to avoid the accumulation of material in parts of the equipment.

[0056] Alternativamente, el caldo de fermentación obtenido utilizando la presente invención se puede procesar para convertirlo en un producto de polvo suelto por evaporación de sustancialmente todo el agua. Tales polvos, que contienen lactato de calcio anhidro en combinación con lactato de sodio en la mayor parte, combinan una alta estabilidad con un comportamiento de rehidratación/disolución excelente. En particular, los fermentos obtenidos conforme a la invención, en este contexto, tienen propiedades superiores en comparación con los fermentos que contienen sólo lactato de calcio como la sal de lactato principal.[0056] Alternatively, the fermentation broth obtained using the present invention can be processed into a loose powder product by evaporation of substantially all of the water. Such powders, which contain anhydrous calcium lactate in combination with sodium lactate for the most part, combine high stability with excellent rehydration / dissolution behavior. In particular, the ferments obtained according to the invention, in this context, have superior properties compared to ferments containing only calcium lactate as the main lactate salt.

[0057] Por lo tanto, en una forma de realización de la invención, se proporciona un proceso como se ha descrito anteriormente, que comprende la etapa adicional e') de someter el fermento obtenido en la etapa c), d1) o d2) a una etapa de secado para producir una composición en polvo seca con un contenido de agua inferior al 10 % en peso, preferiblemente inferior al 5 % en peso, más preferiblemente inferior al 3,5 % en peso. En una forma de realización, la etapa e') comprende el secado por pulverización del fermento, para producir un producto de polvo de flujo libre. Preferiblemente, el secado del líquido acuoso comprende el secado por atomización del líquido acuoso. En el presente método, antes del secado por atomización, el líquido acuoso se puede concentrar por evaporación. Preferiblemente, el líquido acuoso tiene un contenido de sustancia seca de 1-80 % en peso, de la forma más preferible de 10-60 % en peso cuando se alimenta en un secado de pulverización.Therefore, in an embodiment of the invention, a process is provided as described above, comprising the additional step e ') of subjecting the ferment obtained in step c), d1) or d2) to a drying step to produce a dry powder composition with a water content of less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight, more preferably less than 3.5% by weight. In one embodiment, step e ') comprises spray drying the ferment to produce a free-flowing powder product. Preferably, drying the aqueous liquid comprises spray drying the aqueous liquid. In the present method, before spray drying, the aqueous liquid can be concentrated by evaporation. Preferably, the aqueous liquid has a dry substance content of 1-80% by weight, most preferably 10-60% by weight when fed in a spray drying.

[0058] Alternativamente, se puede producir un polvo secando primero el líquido acuoso para producir un residuo seco, por ejemplo, mediante secado en tambores rotatorios y posteriormente reduciendo el tamaño del residuo seco, por ejemplo, por trituración, molienda o corte. En una forma de realización de la invención, un fermento se puede concentrar y enfriar opcionalmente conforme a las etapas e) y f) como se ha descrito anteriormente, antes de ser sometido a otra etapa de secado e') para producir una composición en polvo seca.[0058] Alternatively, a powder can be produced by first drying the aqueous liquid to produce a dry residue, for example by rotary drum drying and subsequently reducing the size of the dry residue, for example by grinding, milling or cutting. In one embodiment of the invention, a ferment may be optionally concentrated and cooled according to steps e) and f) as described above, before being subjected to another drying step e ') to produce a dry powder composition. .

[0059] Debido al uso de uno o más agentes alcalinizantes que comprenden sales alcalinas de sodio y de calcio en sus relativas cantidades anteriormente nombradas, la presente invención permite la producción de fermentos, incluyendo fermentos a base de productos lácteos que no necesitan ningún proceso de clarificación u otro tipo de proceso dirigido a eliminar ciertos componentes (sólidos) del caldo de fermentación para obtener un producto conservante aceptable apto para el uso alimentario. Por lo tanto, en una forma de realización preferida de la presente invención, se proporciona un proceso tal y como se ha definido aquí anteriormente, donde el caldo de fermentación no se somete a una etapa de tratamiento donde la materia sólida disuelta o no disuelta se elimina del caldo fermentado según la etapa c), es decir, independientemente de la aplicación de las etapas opcionales d), e) y/o f).[0059] Due to the use of one or more alkalizing agents that comprise alkaline salts of sodium and calcium in their relative amounts mentioned above, the present invention allows the production of ferments, including ferments based on dairy products that do not need any process of clarification or other type of process aimed at eliminating certain components (solids) from the fermentation broth to obtain an acceptable preservative product suitable for food use. Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, a process is provided as defined hereinabove, where the fermentation broth is not subjected to a treatment step where the dissolved or undissolved solid matter is eliminated from the fermented broth according to stage c), that is, independently of the application of optional stages d), e) and / or f).

[0060] Otro aspecto de la invención concierne a un producto de fermento de lactato obtenible mediante los procesos tal y como se ha definido anteriormente, donde el proceso comprende las etapas adicionales de:Another aspect of the invention concerns a lactate ferment product obtainable through the processes as defined above, where the process comprises the additional steps of:

d1) añadir opcionalmente una cantidad de ácido para reducir el pH del caldo fermentado hasta por debajo de 6;d1) optionally adding an amount of acid to reduce the pH of the fermented broth to below 6;

d2) calentar opcionalmente el caldo de fermentación obtenido después de la etapa c) o d1) a una temperatura de al menos 40 °C durante un periodo de al menos 10 minutos;d2) optionally heating the fermentation broth obtained after step c) or d1) at a temperature of at least 40 ° C for a period of at least 10 minutes;

e) someter el fermento obtenido en la etapa c), d1) o d2) a una etapa de secado para producir una composición en polvo seca con un contenido de agua inferior al 10 % en peso;e) subjecting the ferment obtained in step c), d1) or d2) to a drying step to produce a dry powder composition with a water content of less than 10% by weight;

donde el fermento contiene iones de sodio y de calcio en una proporción Na:Ca en el rango de 1/6 - 1/2, donde el fermento contiene al menos un 25 % en peso de lactato, basándose en el peso de los sólidos secos, y donde la cantidad de cationes de sodio y de calcio excede 0,5 del equivalente estequiométrico, donde el equivalente estequiométrico se refiere a la cantidad combinada de cationes de sodio y de calcio que teóricamente sería necesaria para proporcionar contraiones para todos los aniones de lactato. El uso de uno o más agentes alcalinizantes descritos aquí logra un producto que contiene lactato principalmente en forma de lactato de sodio y de calcio, que confiere determinadas propiedades ventajosas a los productos de fermentación, especialmente con respecto a la capacidad para procesar tales productos de fermentación en varias formulaciones líquidas, semilíquidas y sólidas y/o con respecto a las propiedades organolépticas de estos productos de fermentación.where the ferment contains sodium and calcium ions in a Na: Ca ratio in the range 1/6 - 1/2, where the ferment contains at least 25% by weight of lactate, based on the weight of the dry solids , Y where the amount of sodium and calcium cations exceeds 0.5 stoichiometric equivalent, where the stoichiometric equivalent refers to the combined amount of sodium and calcium cations that would theoretically be necessary to provide counter ions for all lactate anions. The use of one or more alkalizing agents described herein achieves a lactate-containing product mainly in the form of sodium and calcium lactate, which confers certain advantageous properties on the fermentation products, especially with respect to the ability to process such fermentation products. in various liquid, semi-liquid and solid formulations and / or with regard to the organoleptic properties of these fermentation products.

[0061] En una forma de realización particularmente preferida de la invención, el producto de fermento de lactato contiene al menos un 40 % en peso de lactato, basándose en el peso de los sólidos secos, más preferiblemente, al menos un 50 % en peso. Como se entenderá, este incluye todos los tipos de lactato, incluyendo ácido láctico libre al igual que lactato que contiene sales.[0061] In a particularly preferred embodiment of the invention, the lactate yeast product contains at least 40% by weight of lactate, based on the weight of the dry solids, more preferably, at least 50% by weight . As will be understood, this includes all types of lactate, including free lactic acid as well as lactate containing salts.

[0062] Normalmente, en el producto de fermento de lactato de la invención, la parte principal de lactato está en forma de sales de sodio y de calcio. Por lo tanto, en una forma de realización preferida, se proporciona un producto de fermento de lactato tal y como se ha definido aquí, que comprende aniones de lactato y cationes de sodio y de calcio, donde la cantidad de cationes de sodio y de calcio excede 0,75 del equivalente estequiométrico, preferiblemente éste excede 0,9 del equivalente estequiométrico. Además, en una forma de realización preferida, se proporciona un producto de fermento de lactato tal y como se ha definido aquí que comprende aniones de lactato y sodio y cationes de calcio, donde la cantidad de sodio y cationes de calcio es igual a o inferior a 1,0 del equivalente estequiométrico. Como entenderán los expertos en la materia, el equivalente estequiométrico se refiere a la cantidad combinada de cationes de sodio y de calcio que teóricamente sería necesaria para proporcionar contraiones para todos los aniones de lactato.[0062] Normally, in the lactate starter product of the invention, the main part of lactate is in the form of sodium and calcium salts. Therefore, in a preferred embodiment, a lactate ferment product is provided as defined herein, comprising lactate anions and sodium and calcium cations, where the amount of sodium and calcium cations exceeds 0.75 stoichiometric equivalent, preferably it exceeds 0.9 stoichiometric equivalent. Furthermore, in a preferred embodiment, a lactate ferment product is provided as defined herein comprising lactate and sodium anions and calcium cations, where the amount of sodium and calcium cations is equal to or less than 1.0 of the stoichiometric equivalent. As those skilled in the art will understand, the stoichiometric equivalent refers to the combined amount of sodium and calcium cations that would theoretically be necessary to provide counter ions for all lactate anions.

[0063] En una forma de realización preferida de la invención, la proporción Na:Ca (p/p) está en el rango de 1/5,5-1/2,5, de la forma más preferible, una proporción Na:Ca (p/p) en el rango de 1/5-1/3, por ejemplo, 1/4.[0063] In a preferred embodiment of the invention, the ratio Na: Ca (w / w) is in the range of 1 / 5.5-1 / 2.5, most preferably a ratio Na: Ca (p / p) in the range of 1 / 5-1 / 3, for example, 1/4.

[0064] En una forma de realización preferida particularmente, como se entiende en el apartado anterior, el producto de fermento de lactato contiene niveles apreciables de nisina. Por lo tanto, en una forma de realización preferida de la invención, se proporciona un producto de fermento de lactato tal y como se ha definido anteriormente que contiene al menos 0,10 mg de nisina por g de sustancia seca, más preferiblemente al menos 0,20 mg de nisina por g de sustancia seca, de la forma más preferible al menos 0,25 mg de nisina por g de sustancia seca. Debe entenderse que la nisina, en realidad, hace referencia a diferentes variantes de nisina, tal como nisina A y nisina Z, que difieren en su secuencia de aminoácidos, normalmente sólo por un único aminoácido. La variante más común es la nisina A. El tipo de nisina producido dependerá solamente de la elección de la cepa bacteriana usada para la fermentación. Las cepas preferidas en el contexto de la presente invención normalmente producirán nisina A. Por lo tanto, la nisina es preferiblemente nisina A. Las cantidades nombradas de nisina, como entenderán aquellos expertos en la materia, se aplican igualmente a todas las variantes de nisina. Además, cabe señalar que se supone que 1 microgramo de nisina equivale a 40 UI. Por lo tanto, los niveles preferidos de nisina corresponden a actividades de al menos 400 UI, al menos 800 UI y al menos 1000 UI, todos por g de sustancia seca, respectivamente.[0064] In a particularly preferred embodiment, as understood in the previous section, the lactate ferment product contains appreciable levels of nisin. Therefore, in a preferred embodiment of the invention, a lactate ferment product is provided as defined above containing at least 0.10 mg of nisin per g of dry substance, more preferably at least 0 20 mg of nisin per g of dry substance, most preferably at least 0.25 mg of nisin per g of dry substance. It should be understood that nisin actually refers to different variants of nisin, such as nisin A and nisin Z, that differ in their amino acid sequence, usually only by a single amino acid. The most common variant is nisin A. The type of nisin produced will depend solely on the choice of bacterial strain used for fermentation. Preferred strains in the context of the present invention will normally produce nisin A. Therefore, nisin is preferably nisin A. The named amounts of nisin, as will be understood by those skilled in the art, apply equally to all variants of nisin. Also, it should be noted that 1 microgram of nisin is assumed to equal 40 IU. Therefore, preferred levels of nisin correspond to activities of at least 400 IU, at least 800 IU and at least 1000 IU, all per g of dry substance, respectively.

[0065] Otros aspectos de la presente invención conciernen al uso de un producto de fermento de lactato tal y como se define en cualquiera de los apartados anteriores para la conservación de un producto alimentario, especialmente un producto alimenticio o una bebida, más en particular un producto seleccionado del grupo que consiste en quesos procesados y naturales, carnes cocinadas, alimentos enlatados, mariscos, bebidas alcohólicas, postres de productos lácteos, bebidas/líquidos de productos lácteos, comidas preparadas, aderezos, salsas, productos de harina, productos de huevo líquido, etc.; y a métodos para preservar tales productos alimentarios que comprenden la etapa de incorporar o aplicar a estos un producto de fermento de lactato tal y como se define en cualquiera de los apartados anteriormente mencionados. Los fermentos de lactato de la invención son particularmente útiles para la preservación contra la alteración por un microorganismo, especialmente un microorganismo seleccionado del grupo que consiste en Listeria spp, clostridium spp, bacterias ácido lácticas y bacillus spp. Está dentro del alcance de los expertos en la materia determinar las dosificaciones más apropiadas para la protección óptima contra el deterioro y evitar el impacto negativo en otros aspectos de calidad del producto alimentario, especialmente en las propiedades organolépticas. Como se ha explicado anteriormente, los presentes productos de fermento de lactato se pueden aplicar en dosificaciones altas relativamente sin impacto negativo en las propiedades organolépticas y el contenido de sal.[0065] Other aspects of the present invention concern the use of a lactate ferment product as defined in any of the previous sections for the preservation of a food product, especially a food product or a drink, more in particular a product selected from the group consisting of processed and natural cheeses, cooked meats, canned foods, seafood, alcoholic beverages, dairy desserts, dairy beverages / liquids, ready meals, dressings, sauces, flour products, liquid egg products , etc.; and to methods for preserving such food products that comprise the step of incorporating or applying to them a lactate ferment product as defined in any of the aforementioned sections. The lactate ferments of the invention are particularly useful for preservation against spoilage by a microorganism, especially a microorganism selected from the group consisting of Listeria spp, clostridium spp, lactic acid bacteria, and bacillus spp. It is within the scope of those skilled in the art to determine the most appropriate dosages for optimal protection against spoilage and to avoid negative impact on other quality aspects of the food product, especially organoleptic properties. As explained above, the present lactate ferment products can be applied in relatively high dosages without negative impact on organoleptic properties and salt content.

[0066] Para una comprensión apropiada de este documento y de sus reivindicaciones, debe entenderse que el verbo "comprender" y sus conjugaciones se usan en su sentido no limitativo para decir que los elementos que siguen a la palabra están incluidos, pero los elementos que no se mencionan específicamente no están excluidos. Además, la referencia a un elemento con el artículo indefinido "un" o "una" no excluye la posibilidad de que estén presentes más de uno de estos elemento, a menos que el contexto requiera claramente que haya uno y sólo uno de los elementos. El artículo indefinido "un" o "una", así, normalmente significa "al menos uno". [0066] For a proper understanding of this document and its claims, it should be understood that the verb "understand" and its conjugations are used in their non-limiting sense to mean that the elements that follow the word are included, but the elements that not specifically mentioned are not excluded. Furthermore, the reference to an element with the indefinite article "a" or "an" does not exclude the possibility that more than one of these elements are present, unless the context clearly requires that there be one and only one of the elements. The indefinite article "a" or "an", thus, usually means "at least one".

[0067] Los siguientes ejemplos sólo se ofrecen para uso ilustrativo, y no están de ninguna manera destinados a limitar el alcance de la presente invención.The following examples are offered for illustrative use only, and are in no way intended to limit the scope of the present invention.

EjemplosExamples

Ejemplo 1Example 1

[0068] Matraces de lotes (2 L) se usan como reactores para la fermentación. Este reactor se esteriliza vacío durante 20 min a 121 °C. Todos los cultivos se realizan asépticamente. Se usa polvo de suero de leche en 5% p/p y extracto de levadura en 0,2% p/p (basado en peso en seco) como medio nutritivo (pasteurizado durante 30 min a 80 °C dentro del reactor) en todas fermentaciones. Una mezcla de Ca(OH)2/NaOH (composición en la tabla de abajo) se utiliza para controlar el pH, que se mantiene a aproximadamente al 5,5.[0068] Batch flasks (2 L) are used as reactors for fermentation. This reactor is vacuum sterilized for 20 min at 121 ° C. All cultures are performed aseptically. Whey powder at 5% w / w and yeast extract at 0.2% w / w (based on dry weight) is used as nutrient medium (pasteurized for 30 min at 80 ° C inside the reactor) in all fermentations. . A Ca (OH) 2 / NaOH mixture (composition in the table below) is used to control the pH, which is kept at approximately 5.5.

[0069] Un primer matraz de lote que contiene el medio nutritivo se inocula con una materia prima de glicerol de Lactococcus lactis ATCC 11454 y se incuba durante toda la noche a 30 °C. El inóculo es 2,5% p/p. Durante la etapa exponencial de crecimiento, el fermento del primer matraz de lote se transfiere como inóculo al siguiente reactor de 2 L que contiene medio nutritivo, que se encuentra bajo las mismas condiciones. La fermentación en el segundo reactor se detiene después de que la concentración de lactato haya alcanzado más de 25 g/l. Alrededor de 10 ml de ácido láctico son suficientes (80% sólidos secos) para reducir el pH a 4,7. El reactor se mantiene a 50 °C durante 1 hora para la inactivación. Después de eso, el fermento se enfría. La cantidad de nisina final es de alrededor de 3000 IU/ml.[0069] A first batch flask containing the nutrient medium is inoculated with a glycerol raw material from Lactococcus lactis ATCC 11454 and incubated overnight at 30 ° C. The inoculum is 2.5% w / w. During the exponential growth stage, the ferment from the first batch flask is transferred as inoculum to the next 2 L reactor containing nutrient medium, which is under the same conditions. Fermentation in the second reactor is stopped after the lactate concentration has reached more than 25 g / l. About 10 ml of lactic acid is sufficient (80% dry solids) to reduce the pH to 4.7. The reactor is kept at 50 ° C for 1 hour for inactivation. After that, the ferment cools down. The final amount of nisin is around 3000 IU / ml.

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[0070] El fermento se puede purificar y/o concentrar más según métodos conocidos por un experto en la materia. Mediante la evaporación, por ejemplo, se puede preparar una pasta o un concentrado. Mediante secado por atomización, por ejemplo, se puede preparar un polvo.[0070] The ferment can be further purified and / or concentrated according to methods known to a person skilled in the art. By evaporation, for example, a paste or concentrate can be prepared. By spray drying, for example, a powder can be prepared.

[0071] Una pasta producida por la evaporación de un fermento como la preparación anterior, con un contenido de sustancia seca de 35,2%, que comprende nisina con una actividad de 67064 UI/g (basada en 100% MS).[0071] A paste produced by the evaporation of a ferment as the previous preparation, with a dry substance content of 35.2%, comprising nisin with an activity of 67064 IU / g (based on 100% MS).

[0072] Del fermento se examinan varias propiedades, como la estabilidad de la actividad de nisina en el fermento, al igual que en concentrados de la misma, y las propiedades organolépticas del fermento. El fermento y los concentrados tienen suficiente estabilidad de actividad de nisina para permitir el transporte y el almacenamiento del producto conforme a la práctica industrial usual. La incorporación del fermento y/o concentrados del mismo en varios productos alimentarios en dosificaciones eficaces produce propiedades organolépticas que se prefieren generalmente en relación con aquellas obtenidas con fermentos de nisina del estado de la técnica.[0072] Various properties of the ferment are examined, such as the stability of the activity of nisin in the ferment, as well as in its concentrates, and the organoleptic properties of the ferment. The ferment and concentrates have sufficient stability of nisin activity to allow the transport and storage of the product in accordance with usual industrial practice. The incorporation of the ferment and / or concentrates thereof in various food products in effective dosages produces organoleptic properties that are generally preferred in relation to those obtained with nisin ferments of the state of the art.

Ejemplo 2:Example 2:

[0073] El fermento de ácido láctico se produce según el procedimiento del ejemplo 1. El fermento crudo no está purificado y procesado en polvo mediante secado por pulverización.[0073] The lactic acid ferment is produced according to the procedure of Example 1. The raw ferment is not purified and processed into powder by spray drying.

[0074] Los productos con lactato de calcio anhidro fueron obtenidos por secado a una temperatura del producto durante el proceso de secado por pulverización de 90 °C, mientras que la temperatura del aire varía entre 165 y 180 °C.The products with anhydrous calcium lactate were obtained by drying at a product temperature during the spray drying process of 90 ° C, while the air temperature varies between 165 and 180 ° C.

[0075] Los productos con pentahidrato de lactato de calcio fueron obtenidos utilizando la técnica de granulación por pulverización utilizando un lecho fluidizado en funcionamiento continuo. La temperatura del producto era de 60 °C, la temperatura del aire de fluidificación era de 110 °C.[0075] The products with calcium lactate pentahydrate were obtained using the spray granulation technique using a fluidized bed in continuous operation. The product temperature was 60 ° C, the fluidizing air temperature was 110 ° C.

[0076] Para las pruebas de disolución, se pesaron con precisión 2 g de un polvo en un vaso de plástico y se añadieron dos perlas de vidrio con un diámetro de 6 mm. La mezcla se mezcló manualmente durante 1 min. Para evitar la absorción de agua, se purgó el aire con nitrógeno seco. Se realizaron pruebas de disolución añadiendo la muestra de polvo a 198 g de agua desmineralizada que fueron agitados con un agitador magnético. Tales son las condiciones de prueba, que las condiciones sink siempre se cumplen (es decir, después de la disolución completa del material, la concentración en el líquido es inferior a aproximadamente el 30% de la solubilidad de saturación). Se calcularon los tiempos para alcanzar el 10%, 50%, 90% y 95% de la disolución completa.[0076] For dissolution tests, 2 g of a powder were accurately weighed into a plastic cup and two glass beads with a diameter of 6 mm were added. The mixture was mixed by hand for 1 min. To avoid water absorption, the air was purged with dry nitrogen. Dissolution tests were performed by adding the powder sample to 198 g of demineralized water which was stirred with a magnetic stirrer. Such are the test conditions, that the sink conditions always hold (i.e. after complete dissolution of the material, the concentration in the liquid is less than about 30% of the saturation solubility). Times to reach 10%, 50%, 90% and 95% of complete dissolution were calculated.

[0077] Para las pruebas de estabilidad, las muestras se almacenan en jarras de cristal selladas herméticamente para prevenir cualquier intercambio de humedad. Las muestras han sido almacenadas a temperaturas de 4°C, temperatura ambiente (alrededor de 18-22°C) y 40°C. Las propiedades de los polvos se evalúan visualmente en diferentes momentos. El polvo de fermento es estable cuando permanece como un polvo de flujo libre.[0077] For stability tests, samples are stored in hermetically sealed glass jars to prevent any moisture exchange. The samples have been stored at temperatures of 4 ° C, room temperature (around 18-22 ° C) and 40 ° C. The properties of the powders are visually evaluated at different times. The yeast powder is stable when it remains as a free-flowing powder.

[0078] Es posible neutralizar el caldo de fermentación usando hidróxido calcico (Ca(OH2), hidróxido sódico (NaOH) o una combinación de los mismos. Esto conduce a una determinada proporción de calcio a sodio (Ca/Na) en el producto final. Un producto sólido que contenga sólo Na no es adecuado debido al alto contenido de Na y a la inaceptable higroscopicidad del producto seco. Se ha producido un producto sólido con lactato de calcio anhidro y con una alta proporción de Ca/Na de 20. Este producto tenía la desventaja de tener un sabor inaceptable y un largo tiempo de disolución (95%) de 88 s.[0078] It is possible to neutralize the fermentation broth using calcium hydroxide (Ca (OH 2 ), sodium hydroxide (NaOH) or a combination thereof. This leads to a certain ratio of calcium to sodium (Ca / Na) in the product final. A solid product containing only Na is not suitable due to the high Na content and unacceptable hygroscopicity of the dry product. A solid product has been produced with anhydrous calcium lactate and a high Ca / Na ratio of 20. This The product had the disadvantage of having an unacceptable taste and a long dissolution time (95%) of 88 s.

[0079] Un producto con pentahidrato de lactato de calcio y una proporción de Ca/Na de 3-4 fue aceptable desde el punto de vista del sabor y contenido de Na. El tiempo de disolución (95%) de este producto es de alrededor de 30 s, lo que es aceptable. Sin embargo, el producto carece de estabilidad suficiente. Esto se debe a que el lactato de calcio está presente en forma de pentahidrato de lactato de calcio. El lactato de sodio, que está también presente, supuestamente, fue capaz de extraer el agua de cristalización de cristales de pentahidrato de lactato de calcio. Esto lleva a la disolución del lactato de sodio en el agua extraída del lactato de calcio y, como resultado de ello, la formación de la pasta, incluso cuando se envasa en sobres de aluminio.[0079] A product with calcium lactate pentahydrate and a Ca / Na ratio of 3-4 was acceptable from the point of view of taste and Na content. The dissolution time (95%) of this product is around 30s, which is acceptable. However, the product lacks sufficient stability. This is because calcium lactate is present in the form of calcium lactate pentahydrate. Sodium lactate, which is also presumably present, was able to extract water of crystallization from calcium lactate pentahydrate crystals. This leads to the dissolution of the sodium lactate in the calcium lactate extracted water and, as a result, the formation of paste, even when packaged in aluminum sachets.

[0080] Se ha descubierto que un producto con anhidrato de lactato de calcio y lactato de sodio (en una proporción de Ca/Na de 3) todavía tiene un tiempo de disolución aceptable (95%) de 31 s. Asimismo, tiene una estabilidad aceptable probada, ya que no se produjo la formación de pasta. La composición de este producto fue la siguiente:[0080] It has been found that a product with calcium lactate anhydrate and sodium lactate (in a Ca / Na ratio of 3) still has an acceptable dissolution time (95%) of 31 s. Also, it has a proven acceptable stability as no doughing occurred. The composition of this product was as follows:

Actividad de nisina Total (basada en 100% MS, UI/g) 59082Total nisin activity (based on 100% DM, IU / g) 59082

Ácido láctico (% p/p) 51Lactic acid (% w / w) 51

Ácido succínico (% p/p) 1,12Succinic acid (% w / w) 1.12

Nitrógeno Total (% p/p) 1,6Total Nitrogen (% w / w) 1.6

Na (% p/p) 2,9Na (% w / w) 2.9

Ca (% p/p) 8,1Ca (% w / w) 8.1

Lactosa (% p/p) 11Lactose (% w / w) 11

pH (10%) 4,7pH (10%) 4.7

Ejemplo 3Example 3

[0081] Para probar el impacto de sabor del calcio y del sodio en los agentes neutralizantes se han preparado productos modelo. La leche se usó como el producto de referencia. Se han preparado diferentes muestras que consisten en leche a la que se le ha añadido nisina y/o fermentos de lactato con diferentes concentraciones de calcio y sodio, como se presentan en la tabla siguiente.[0081] To test the taste impact of calcium and sodium on neutralizing agents, model products have been prepared. Milk was used as the reference product. Different samples have been prepared consisting of milk to which nisin and / or lactate ferments have been added with different concentrations of calcium and sodium, as presented in the following table.

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[0082] Estas muestras fueron evaluadas por un panel. Los resultados se analizan mediante análisis de componentes principales y se resumen en un Biplot (cf. B.S. Everitt, An R and S-Plus Companion to Multivariate Analysis). El Biplot se representa en la figura 1.[0082] These samples were evaluated by a panel. The results are analyzed by principal component analysis and summarized in a Biplot (cf. B.S. Everitt, An R and S-Plus Companion to Multivariate Analysis). The Biplot is represented in figure 1.

[0083] En los resultados se observa con claridad que el uso de sodio como el único contraión en el agente neutralizante (basado en NA) produce un sabor salado, mientras que el uso de calcio como único contraión (basado en Ca) produce un sabor astringente y amargo. Usando ambos, tanto calcio como sodio, en una proporción de entre aproximadamente 1:1 y 6:1 p/p se puede conseguir un sabor mucho más neutral. [0083] The results clearly show that the use of sodium as the only counter ion in the neutralizing agent (based on NA) produces a salty taste, while the use of calcium as the only counter ion (based on Ca) produces a flavor astringent and bitter. Using both, both calcium and sodium, in a ratio of between approximately 1: 1 and 6: 1 w / w a much more neutral taste can be achieved.

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Proceso de producción de un fermento de lactato que contiene nisina y que comprende las etapas consecutivas de:1. Process for the production of a lactate ferment containing nisin and comprising the consecutive stages of: a) proporcionar un medio nutritivo que comprende una solución de un sustrato fermentable y una fuente de nitrógeno en un medio acuoso;a) providing a nutrient medium comprising a solution of a fermentable substrate and a nitrogen source in an aqueous medium; b) inocular dicho medio nutritivo con bacterias ácido lácticas productoras de nisina; eb) inoculating said nutrient medium with nisin-producing lactic acid bacteria; and c) incubar el medio nutritivo inoculado bajo condiciones favorables para el crecimiento y/o actividad metabólica de dichas bacterias ácido lácticas durante un periodo suficiente para producir un caldo de fermentación que contenga al menos 20 g/l de equivalentes de lactato y/o al menos 1000 IU/ml de actividad equivalente de nisina, durante dicho periodo el pH del caldo de fermentación se controla añadiendo uno o más agentes alcalinizantes que comprenden sales alcalinas de sodio y de calcio,c) incubating the inoculated nutrient medium under conditions favorable for the growth and / or metabolic activity of said lactic acid bacteria for a period sufficient to produce a fermentation broth containing at least 20 g / l of lactate equivalents and / or at least 1000 IU / ml of nisin equivalent activity, during said period the pH of the fermentation broth is controlled by adding one or more alkalizing agents that comprise alkaline salts of sodium and calcium, donde la proporción Na:Ca (p/p) de las sales añadidas está en el rango de 1/6 - 1/1, preferiblemente 1/6 - 1/2. where the Na: Ca (w / w) ratio of the added salts is in the range of 1/6 - 1/1, preferably 1/6 - 1/2. 2. Proceso según la reivindicación 1, donde durante la etapa c) el pH del caldo de fermentación se mantiene en el rango de 4,8 a 6,0.2. Process according to claim 1, wherein during step c) the pH of the fermentation broth is kept in the range of 4.8 to 6.0. 3. Proceso según la reivindicación 1 o 2, donde el medio nutritivo comprende un producto lácteo.3. Process according to claim 1 or 2, wherein the nutrient medium comprises a dairy product. 4. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la etapa b) comprende la inoculación de dicho medio nutritivo con un medio de inoculación que comprende bacterias ácido lácticas activadas.4. Process according to any of the preceding claims, wherein step b) comprises the inoculation of said nutrient medium with an inoculation medium comprising activated lactic acid bacteria. 5. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso comprende la etapa adicional d1) de acidificación del caldo de fermentación mediante la adición de un ácido, preferiblemente ácido láctico, en una cantidad suficiente para reducir el pH del caldo de fermentación hasta por debajo de 4,8.Process according to any of the preceding claims, wherein the process comprises the additional step d1) of acidifying the fermentation broth by adding an acid, preferably lactic acid, in an amount sufficient to reduce the pH of the fermentation broth by up to below 4.8. 6. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso comprende la etapa adicional d2) de inactivar las bacterias ácido lácticas sometiendo el caldo de fermentación a una temperatura de al menos 40 °C durante un periodo de al menos 10 minutos.Process according to any of the preceding claims, wherein the process comprises the additional step d2) of inactivating the lactic acid bacteria by subjecting the fermentation broth to a temperature of at least 40 ° C for a period of at least 10 minutes. 7. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso comprende la etapa adicional e) de concentrar el fermento obtenido en la etapa c) o d) hasta obtener un contenido de sustancia seca de al menos 30 % en peso, preferiblemente en el rango de 30-50 % en peso, mediante evaporación.7. Process according to any of the preceding claims, wherein the process comprises the additional step e) of concentrating the ferment obtained in step c) or d) until obtaining a dry substance content of at least 30% by weight, preferably in the range 30-50% by weight, by evaporation. 8. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso comprende la etapa adicional f) de enfriar el concentrado obtenido en la etapa e) a una temperatura por debajo de 40 °C.8. Process according to any of the preceding claims, wherein the process comprises the additional step f) of cooling the concentrate obtained in step e) to a temperature below 40 ° C. 9. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso comprende la etapa adicional e') de secado por atomización del fermento obtenido en la etapa c) o d) o para producir un polvo suelto.Process according to any of the preceding claims, wherein the process comprises the additional step e ') of spray drying the ferment obtained in step c) or d) or to produce a loose powder. 10. Proceso según la reivindicación 9, donde el polvo seco tiene un contenido de agua inferior al 5 % en peso. 10. Process according to claim 9, wherein the dry powder has a water content of less than 5% by weight. 11. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el medio nutritivo comprende suero de leche.11. Process according to any of the preceding claims, wherein the nutrient medium comprises whey. 12. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso no comprende una etapa donde se elimina el material no disuelto del caldo fermentado.12. Process according to any of the preceding claims, wherein the process does not comprise a step where undissolved material is removed from the fermented broth. 13. Fermento obtenible mediante el proceso definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el proceso comprende las etapas adicionales de:13. Ferment obtainable through the process defined in any of the preceding claims, where the process comprises the additional steps of: d1) añadir opcionalmente una cantidad de ácido para reducir el pH del caldo fermentado hasta por debajo de 6;d1) optionally adding an amount of acid to reduce the pH of the fermented broth to below 6; d2) calentar opcionalmente el caldo de fermentación obtenido después de la etapa c) o d1) a una temperatura de al menos 40 °C durante un periodo de al menos 10 minutos;d2) optionally heating the fermentation broth obtained after step c) or d1) at a temperature of at least 40 ° C for a period of at least 10 minutes; e) someter el fermento obtenido en la etapa c), d1) o d2) a una etapa de secado para producir una composición en polvo seca con un contenido de agua inferior al 10 % en peso; e) subjecting the ferment obtained in step c), d1) or d2) to a drying step to produce a dry powder composition with a water content of less than 10% by weight; donde el fermento contiene iones de sodio y de calcio en una proporción Na:Ca en el rango de 1/6 - 1/2, donde el fermento contiene al menos un 25 % en peso de lactato, basándose en el peso de los sólidos secos, y donde la cantidad de cationes de sodio y de calcio excede 0,5 del equivalente estequiométrico, donde el equivalente estequiométrico se refiere a la cantidad combinada de cationes de sodio y de calcio que teóricamente sería necesaria para proporcionar contraiones para todos los aniones de lactato.where the ferment contains sodium and calcium ions in a Na: Ca ratio in the range 1/6 - 1/2, where the ferment contains at least 25% by weight of lactate, based on the weight of the dry solids , and where the amount of sodium and calcium cations exceeds 0.5 stoichiometric equivalent, where the stoichiometric equivalent refers to the combined amount of sodium and calcium cations that would theoretically be necessary to provide counter ions for all lactate anions . 14. Fermento según la reivindicación 13, donde el fermento contiene al menos 0,25 mg de nisina por gramo de sustancia seca.Ferment according to claim 13, wherein the ferment contains at least 0.25 mg of nisin per gram of dry substance. 15. Uso de un fermento según la reivindicación 13 o 14 para la conservación de un producto alimentario. 15. Use of a ferment according to claim 13 or 14 for the preservation of a food product.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016060562A1 (en) 2014-10-15 2016-04-21 Purac Biochem B.V. Preservation of meat products
CN104789624B (en) * 2015-04-21 2017-12-19 山东福瑞达生物科技有限公司 A kind of method of nisin fermentation co-production of lactic acid calcium
WO2017079715A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Micro-Nature, Inc. Systems, methods,and compositions for using bacterialfood-safety preparations to promote safetyand preservation of foods, beverages, and non-edible surfaces
WO2017138908A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Micro-Nature, Llc Systems, methods, and compositions related to using non-live-bacteria preparations to promote food safety and preservation
NL2019431B1 (en) 2017-08-21 2019-03-05 Roem Van Yerseke B V Preservation of brown shrimp
ES2904834T3 (en) * 2017-10-05 2022-04-06 Purac Biochem Bv Lactate powder and method for its preparation
US11213055B2 (en) 2017-12-28 2022-01-04 Third Wave Bioactives, Llc Fermentate compositions and methods of making and using the same
WO2019143566A1 (en) 2018-01-18 2019-07-25 Third Wave Bioactives, Llc Fruit and vegetable-based fermentate compositions and methods of making and using the same

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2143361A (en) 1937-09-09 1939-01-10 American Maize Prod Co Method of making a purified sodium lactate
GB512203A (en) 1938-04-27 1939-08-30 Gustav Adolf Rudolf Von Wuelfi A process for the production of stable calcium sodium lactate solutions suitable forinjection
US2856326A (en) 1956-03-19 1958-10-14 Nat Dairy Prod Corp Lactate composition for treatment of bovine ketosis
JP2502572B2 (en) 1987-03-12 1996-05-29 株式会社 武蔵野化学研究所 Solid lactate salt and method for producing the same
US5274152A (en) 1992-11-27 1993-12-28 Somerville Technology Group, Inc. Method of preparation of sodium aluminum lactate
CA2127227C (en) 1993-07-26 2004-06-22 Kaiser R. Nauth Stabilization of cultured skim bactericidal activity
US6475759B1 (en) 1997-10-14 2002-11-05 Cargill, Inc. Low PH lactic acid fermentation
GB9825033D0 (en) 1998-11-13 1999-01-13 Nycomed Pharma As Process
WO2003031385A1 (en) 2001-10-08 2003-04-17 Purac Biochem B.V. Method for the preparation of a stable alkali metal lactate in powder form
US20050020708A1 (en) * 2002-11-22 2005-01-27 Woodbridge Foam Corporation Foamed isocyanate-based polymer having improved hardness properties and process for production thereof
JP5037937B2 (en) 2003-05-01 2012-10-03 イノジーン カルバイオテック プライベート リミティド Lactate-containing pharmaceutical composition and use thereof
CN1918282A (en) 2004-02-23 2007-02-21 味之素株式会社 Lactic acid bacteria producing nisin at high concentration and method for selecting the same
US7323204B2 (en) * 2004-06-25 2008-01-29 Kraft Foods Holdings, Inc. Stabilization of fresh mozzarella cheese using fermented whey
WO2006005754A1 (en) 2004-07-15 2006-01-19 Purac Biochem B.V. Method for the preparation of a stable lactate metal salt in powder form and stable metal lactate salt
EP1797773A1 (en) 2005-12-16 2007-06-20 PURAC Biochem BV Aqueous potassium lactate solution
EP1870474A1 (en) 2006-06-22 2007-12-26 PURAC Biochem BV Lactic acid from concentrated raw sugar beet juice
US8501255B2 (en) 2006-12-14 2013-08-06 Purac Biochem B.V. Particulate composition comprising calcium lactate and calcium citrate microparticles
US20080152758A1 (en) 2006-12-22 2008-06-26 Zuoxing Zheng Refrigerated Dough with Enhanced Microbiological Safety
US8337867B2 (en) * 2008-02-08 2012-12-25 Purac Biochem B.V. Metal lactate powder and method for preparation
US20110300220A1 (en) 2008-12-24 2011-12-08 Galactic Sa Solid calcium lactate in substantially spherical form
BRPI1011721B1 (en) 2009-03-26 2021-11-16 Pulmatrix, Inc INHALABLE DRY POWDER FORMULATIONS INCLUDING DIVALENT METAL CATION SALT AND METHODS TO TREAT LUNG DISEASES
WO2012030664A1 (en) 2010-08-30 2012-03-08 Pulmatrix, Inc. Dry powder formulations and methods for treating pulmonary diseases

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